JP2006013917A - Background correction processor, background correction processing method, program for making computer execute the method and image processor - Google Patents

Background correction processor, background correction processing method, program for making computer execute the method and image processor Download PDF

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JP2006013917A JP2004188469A JP2004188469A JP2006013917A JP 2006013917 A JP2006013917 A JP 2006013917A JP 2004188469 A JP2004188469 A JP 2004188469A JP 2004188469 A JP2004188469 A JP 2004188469A JP 2006013917 A JP2006013917 A JP 2006013917A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a background correction processor capable of following a two-dimensional fluctuation in background density and performing background elimination that causes little deterioration in image quality without increasing a variation in an image signal of a background part. <P>SOLUTION: In this background correction processor for outputting input image data with the input image data almost uncorrected when the intensity of an image signal of a background part of a target image is equal to that of the image signal on a reference background level, and correcting the image signal of the background level of the target image to the reference background level and outputting an almost black image signal with the image signal almost uncorrected when the intensity of the image is lower, an image data input-output conversion function when the background level C of the target image is lower than the reference background level A is represented by y = ∫(x) when the strength of the image signal on the reference background level is defined as A, the intensity of a black image signal as B, the intensity of the image signal of the background level of the target image as C, input image data as x, micro-displacement as Δ, and output data after background correction processing as y. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、入力された画像信号又は画像データに基づいて地肌レベルを検出し、これに応じた補正処理を行う地肌補正処理装置、地肌補正処理方法及びその方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関し、特に、イメージスキャナ、ファクシミリ、デジタル複写機等の原稿を読み取って生成した画像信号又は画像データを取り扱う装置に関する。   The present invention relates to a background correction processing apparatus, a background correction processing method, and a program for causing a computer to execute the method for detecting a background level based on an input image signal or image data and performing correction processing according to the detected background level. In particular, the present invention relates to an apparatus that handles image signals or image data generated by reading a document, such as an image scanner, a facsimile, a digital copying machine, and the like.

イメージスキャナ、ファクシミリ、デジタル複写機等で取り扱う原稿には様々な種類があり、原稿に用いられている用紙の濃度、すなわち地肌濃度も広い範囲に及んでいる。   There are various types of manuscripts handled by image scanners, facsimiles, digital copiers, etc., and the density of the paper used for the manuscript, that is, the background density, is in a wide range.

一方、これらの装置での出力画像としては、地肌部分(用紙そのものの部分)は白であることが望まれており、原稿の地肌を読み取ったままの濃度で出力すると、地汚れしているとみなされ、画像品質の評価が下がってしまう。   On the other hand, the output image from these devices is desired to have a white background (portion of the paper itself), and if it is output at a density with the background of the original being read, it is stained. As a result, the evaluation of the image quality is lowered.

このため、これらの装置では、原稿の地肌レベルを検出し、これに応じて地肌部分の画像データが一定になるようにする「地肌補正処理」や、原稿の地肌濃度を一意的に検出して地肌濃度以下の部分を除去する「地肌除去」が従来から行われている。   For this reason, these devices detect the background level of a document and perform “background correction processing” to make the image data of the background portion constant according to this level, or uniquely detect the background density of the document. Conventionally, “skin removal” is performed to remove portions below the background density.

例えば、特許文献1に開示される発明では、黒レベルは未補正同等とし、地肌レベル(最大原稿反射輝度)に応じた一定の傾きの入出力変換関数で入力された画像信号を補正出力する。また、特許文献2に開示される発明では、黒側領域は未補正同等とし、白側領域は地肌レベルに応じた一定の傾きの入出力関数で入力された画像信号を補正出力する。   For example, in the invention disclosed in Patent Document 1, the black level is assumed to be uncorrected, and an image signal input with an input / output conversion function having a constant slope corresponding to the background level (maximum document reflection luminance) is corrected and output. In the invention disclosed in Patent Document 2, the black side area is equivalent to uncorrected, and the white side area corrects and outputs an image signal input with an input / output function having a constant slope according to the background level.

すなわち、特許文献1や特許文献2に開示される発明は、地肌レベルが暗くなる程地肌レベル付近の入出力変換関数の傾きが急となる性質を有している。   That is, the invention disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 has a property that the slope of the input / output conversion function near the background level becomes steeper as the background level becomes darker.

ところで、原稿を読み取って得た画像データにおける地肌濃度のばらつきには、原稿用紙の種類に起因するものの他に、二次元的に連続する変動もある。これは、原稿自体の地肌濃度が必ずしも一様でないことに加え、原稿の折れ癖やブック原稿の中綴じに起因する原稿の浮き、周辺に存在する黒ベタ画像などによるフレアの影響の減少、読み取り機構の機械的なばらつきなどによる。   By the way, the background density variation in the image data obtained by reading the document includes not only the variation due to the type of the document sheet but also a two-dimensional continuous variation. This is because the background density of the original document itself is not necessarily uniform, the original float due to the folding of the original document or the saddle stitching of the book original document, the influence of flare due to the black solid image existing in the surrounding area, etc. Due to mechanical variation of the mechanism.

近年は、高画質化、特に画像部分のハイライト再現性への要求が高まりつつあるが、従来はこのように地肌濃度が連続的に変動する場合には対応できないため、余分に地肌除去を行う必要があり、ハイライトの再現性が不十分であった。   In recent years, there has been an increasing demand for higher image quality, particularly highlight reproducibility of image portions. Conventionally, since the background density cannot be continuously changed in this way, extra background removal is performed. It was necessary and the reproducibility of highlights was insufficient.

また、特許文献3に開示される発明は、裏映りの防止を目的としたものであり、地肌濃度の二次元的な変動に効果があるものの、地肌濃度の連続性が配慮されていないため、特徴の判定に誤りが発生した時の画質劣化が激しいという問題がある。
特開平6−253135号公報 特開平8−307687号公報 特開2000−209438号公報
In addition, the invention disclosed in Patent Document 3 is intended to prevent show-through and is effective for two-dimensional fluctuation of the background density, but the continuity of the background density is not considered, There is a problem that image quality degradation is severe when an error occurs in the feature determination.
JP-A-6-253135 JP-A-8-307687 JP 2000-209438 A

図25に示すように、実際には、原稿の地肌部分を読み取って得た画像信号のばらつきは、地肌レベルが暗くなるほど小さくなるわけではなく、むしろ地肌レベルが暗くなるほど大きくなる傾向が強い。   As shown in FIG. 25, in practice, the variation in the image signal obtained by reading the background portion of the document does not decrease as the background level becomes darker, but rather tends to increase as the background level becomes darker.

このため、特許文献1に開示される発明のように、地肌レベルが暗くなるほど地肌レベル付近の入出力変換関数の傾きが急となるような補正を行うことは、逆に地肌部分の画像信号のばらつきを拡大してしまうことになっていた。   For this reason, as in the invention disclosed in Patent Document 1, performing correction so that the slope of the input / output conversion function near the background level becomes steeper as the background level becomes darker is contrary to the image signal of the background part. It was supposed to increase the variation.

また、上記のように、地肌濃度の二次元的な変化を補正するのに有効な技術は、従来は提供されていなかった。   Further, as described above, a technique effective for correcting a two-dimensional change in the background density has not been provided conventionally.

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、地肌部分の画像信号のばらつきを拡大することのない地肌補正処理装置、地肌補正処理方法及びその方法をコンピュータに実行させるためのプログラム並びに画像処理装置を提供することを目的とする。
また、地肌濃度の二次元的な変動にも追従でき、かつ画質劣化の少ない地肌除去を行える地肌補正処理装置、地肌補正処理方法及びその方法をコンピュータに実行させるためのプログラム並びに画像処理装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a problem, and is a background correction processing apparatus, a background correction processing method, a program for causing a computer to execute the method, and an image processing without increasing variations in the image signal of the background portion. An object is to provide an apparatus.
Also provided are a background correction processing apparatus, a background correction processing method, a program for causing a computer to execute the method, and an image processing apparatus that can follow a two-dimensional change in background density and can remove the background with little image quality degradation. The purpose is to do.

上記目的を達成するため、本発明は、第1の態様として、対象画像の地肌部分の画像信号の強度が基準の地肌レベルの画像信号の強度と等しい時は、入力画像データを未補正同等の状態で出力し、対象画像の地肌部分の画像信号の強度が基準の地肌レベルの画像信号の強度よりも弱い場合には、対象画像の地肌部分の画像信号を基準の地肌レベルに補正するとともに、略黒色の画像信号は未補正同等の状態で出力する地肌補正処理装置であって、基準の地肌レベルでの画像信号の強度をA、黒色の画像信号の強度をB、対象画像の地肌部分の画像信号の強度をCとし、入力画像データをx、入力画像データの微小変位をΔ、地肌補正処理後の出力データをyとした時に、対象画像の地肌レベルCが基準の地肌レベルAよりも弱い時の画像データ入出力変換関数y=∫(x)が、対象画像の地肌部分の画像信号の強度C近傍で、(A−B)/(C−B)>(∫(C+Δ)−∫(C))/Δ>0、かつ(A−B)/(C−B)>(∫(C)−∫(C−Δ))>0、なる特性を有することを特徴とする地肌補正処理装置を提供するものである。このようにすれば、画像地肌レベル相当の入力画像データC近傍において画像データ入出力変換関数の傾きが抑制されるため、地肌部分の画像データのばらつきを拡大しないようにできる。   In order to achieve the above object, as a first aspect of the present invention, when the intensity of the image signal of the background portion of the target image is equal to the intensity of the image signal of the reference background level, the input image data is equivalent to uncorrected If the intensity of the image signal of the background portion of the target image is weaker than the intensity of the image signal of the reference background level, the image signal of the background portion of the target image is corrected to the reference background level, A background correction processing apparatus that outputs a substantially black image signal in an uncorrected equivalent state, wherein the intensity of the image signal at the reference background level is A, the intensity of the black image signal is B, and the background portion of the target image When the intensity of the image signal is C, the input image data is x, the minute displacement of the input image data is Δ, and the output data after the background correction processing is y, the background level C of the target image is higher than the reference background level A. Image data when weak When the input / output conversion function y = ∫ (x) is near the intensity C of the image signal of the background portion of the target image, (A−B) / (C−B)> (∫ (C + Δ) −∫ (C)) / A background correction processing apparatus characterized by having the following characteristics: Δ> 0 and (A−B) / (C−B)> (∫ (C) −∫ (C−Δ))> 0 It is. In this way, since the inclination of the image data input / output conversion function is suppressed in the vicinity of the input image data C corresponding to the image background level, the variation in the image data of the background portion can be prevented from being enlarged.

上記本発明の第1の態様においては、画像データ入出力変換関数y=∫(x)が、
1=(∫(c+Δ)−∫(C))/Δ、かつ、1=(∫(C)−∫(C−Δ))/Δ
なる特性を有することが好ましい。このようにすれば、画像地肌レベル相当の入力画像データのC近傍において画像データ入出力変換に関する傾きが1となるため、地肌部分の画像データのばらつきをより抑制できる。又は、画像データ入出力変換関数y=∫(x)が、
1>(∫(c+Δ)−∫(C))/Δ、かつ、1>(∫(C)−∫(C−Δ))/Δ
なる特性を有することが好ましい。このようにすれば、画像地肌レベル相当の入力画像データC近傍において画像データ入出力変換関数の傾きが1未満となるため、地肌部分の画像データのばらつきを抑制できる。
In the first aspect of the present invention, the image data input / output conversion function y = ∫ (x) is
1 = (∫ (c + Δ) −∫ (C)) / Δ and 1 = (∫ (C) −∫ (C−Δ)) / Δ
It is preferable to have the following characteristics. In this way, since the inclination related to the image data input / output conversion is 1 in the vicinity of C of the input image data corresponding to the image background level, it is possible to further suppress variations in the image data of the background portion. Or, the image data input / output conversion function y = ∫ (x) is
1> (∫ (c + Δ) −∫ (C)) / Δ and 1> (∫ (C) −∫ (C−Δ)) / Δ
It is preferable to have the following characteristics. In this way, since the slope of the image data input / output conversion function is less than 1 in the vicinity of the input image data C corresponding to the image background level, it is possible to suppress variations in the image data of the background portion.

また、上記目的を達成するため、本発明は、第2の態様として、対象画像の地肌部分の画像信号の強度が基準の地肌レベルの画像信号の強度と等しい時は、入力画像データを未補正同等の状態で出力し、対象画像の地肌部分の画像信号の強度が基準の地肌レベルの画像信号の強度よりも弱い場合には、対象画像の地肌部分の画像信号を基準の地肌レベルに補正するとともに、略黒色の画像信号は未補正同等の状態で出力する地肌補正処理方法であって、基準の地肌レベルでの画像信号の強度をA、黒色の画像信号の強度をB、対象画像の地肌部分の画像信号の強度をCとし、入力画像データをx、入力画像データの微小変位をΔ、地肌補正処理後の出力データをyとした時に、対象画像の地肌レベルCが基準の地肌レベルAよりも弱い時の画像データ入出力変換関数y=∫(x)が、対象画像の地肌部分の画像信号の強度C近傍で、(A−B)/(C−B)>(∫(C+Δ)−∫(C))/Δ>0、かつ、(A−B)/(C−B)>(∫(C)−∫(C−Δ))/Δ>0なる特性を有することを特徴とする地肌補正処理方法を提供するものである。このようにすれば、画像地肌レベル相当の入力画像信号C近傍において画像信号の入出力変換関数の傾きが抑制されるため、地肌部分の画像信号のばらつきを拡大させないようにできる。   In order to achieve the above object, as a second aspect of the present invention, when the intensity of the image signal of the background portion of the target image is equal to the intensity of the image signal of the reference background level, the input image data is not corrected. Output in the same state, and if the intensity of the image signal of the background portion of the target image is weaker than the intensity of the image signal of the reference background level, the image signal of the background portion of the target image is corrected to the reference background level. A background correction processing method for outputting a substantially black image signal in an uncorrected equivalent state, wherein the intensity of the image signal at the reference background level is A, the intensity of the black image signal is B, and the background of the target image When the intensity of the image signal of the portion is C, the input image data is x, the minute displacement of the input image data is Δ, and the output data after the background correction processing is y, the background level C of the target image is the reference background level A. Image when weaker than When the data input / output conversion function y = ∫ (x) is in the vicinity of the intensity C of the image signal of the background portion of the target image, (AB) / (CB)> (∫ (C + Δ) −∫ (C)) A background correction processing method characterized by having the following characteristics: / Δ> 0 and (A−B) / (C−B)> (∫ (C) −∫ (C−Δ)) / Δ> 0 It is to provide. In this way, since the inclination of the input / output conversion function of the image signal is suppressed in the vicinity of the input image signal C corresponding to the image background level, the variation in the image signal of the background portion can be prevented from being enlarged.

上記本発明の第2の態様においては、画像データ入出力変換関数y=∫(x)が、
1=(∫(c+Δ)−∫(C))/Δ、かつ、1=(∫(C)−∫(C−Δ))/Δ
なる特性を有することが好ましい。このようにすれば、画像地肌レベル相当の入力画像信号C近傍において画像信号の入出力変換関数の傾きが1となるため、地肌部分の画像信号のばらつきの拡大をより抑制できる。又は、画像データ入出力変換関数y=∫(x)が、
1>(∫(c+Δ)−∫(C))/Δ、かつ、1>(∫(C)−∫(C−Δ))/Δ
なる特性を有することが好ましい。このようにすれば、画像地肌レベル相当の入力画像信号C近傍において画像信号の入出力変換関数の傾きが1未満となるため、地肌部分の画像信号のばらつきを抑制できる。
In the second aspect of the present invention, the image data input / output conversion function y = ∫ (x) is
1 = (∫ (c + Δ) −∫ (C)) / Δ and 1 = (∫ (C) −∫ (C−Δ)) / Δ
It is preferable to have the following characteristics. In this way, since the slope of the input / output conversion function of the image signal is 1 in the vicinity of the input image signal C corresponding to the image background level, it is possible to further suppress the spread of the image signal variation in the background portion. Or, the image data input / output conversion function y = ∫ (x) is
1> (∫ (c + Δ) −∫ (C)) / Δ and 1> (∫ (C) −∫ (C−Δ)) / Δ
It is preferable to have the following characteristics. In this way, since the slope of the input / output conversion function of the image signal is less than 1 in the vicinity of the input image signal C corresponding to the image background level, variations in the image signal of the background portion can be suppressed.

また、上記目的を達成するため、本発明は、第3の態様として、上記本発明の第2の態様のいずれかの構成にかかる地肌補正処理方法を実質的なコンピュータに実行させるプログラムを提供するものである。   Moreover, in order to achieve the said objective, this invention provides the program which makes a substantial computer perform the background correction | amendment processing method concerning the structure in any one of the said 2nd aspect of the said invention as a 3rd aspect. Is.

また、上記目的を達成するため、本発明は、第4の態様として、対象画像を主・副走査して得られた画像データに基づいて、画像全体を代表する地肌レベルである代表地肌レベルを検出する第1の地肌検出手段と、検出された代表地肌レベルに基づいて、対象画像の局部的な地肌レベルである局所地肌レベルを検出する第2の地肌検出手段と、局所地肌レベルに基づいて、画像データを補正する地肌補正手段とを有する画像処理装置であって、第2の地肌検出手段は、画像データの主走査方向を複数区間に分割した際の、各区間における地肌レベルを記憶する記憶手段と、各区間のいずれかを注目区間とした時に、記憶手段に記憶されている該注目区間の周辺の地肌レベルに基づいて、該注目区間の地肌レベルを予測する地肌レベル予測手段と、注目区間のみ又は注目区間及びその周辺区間を対象区間とし、該対象区間の画像データの特徴量を抽出する抽出手段と、予測した地肌レベルと地肌レベルとに基づいて、局所地肌レベルを決定する決定手段とを有し、記憶手段には、初期値として代表地肌レベルが記憶させられており、主・副走査の開始後は、局所地肌レベルが記憶させられることを特徴とする画像処理装置を提供するものである。このようにすれば、副走査先端部における画質劣化が少なく、特徴の判定に誤りが発生した時の画質劣化を低減できる。   In order to achieve the above object, the present invention provides, as a fourth aspect, a representative background level that is a background level that represents the entire image based on image data obtained by performing main / sub-scanning on the target image. Based on the first background detection means for detecting, the second background detection means for detecting the local background level, which is the local background level of the target image, based on the detected representative background level, and the local background level An image processing apparatus having a background correction unit for correcting image data, wherein the second background detection unit stores a background level in each section when the main scanning direction of the image data is divided into a plurality of sections. And a background level predicting unit that predicts the background level of the target section based on the background level around the target section stored in the storage unit when any of the sections is the target section. The local background level is determined on the basis of the extraction means for extracting the feature amount of the image data of the target section, and the predicted background level and the background level. An image processing apparatus comprising: a determination unit, wherein the storage unit stores a representative background level as an initial value, and stores a local background level after the start of main / sub scanning. It is to provide. In this way, image quality degradation at the sub-scanning front end is small, and image quality degradation when an error occurs in feature determination can be reduced.

上記本発明の第4の態様においては、予測手段は、記憶手段に記憶されている注目区間の周辺の区間の地肌レベルの加重平均することによって、地肌レベルを予測することが好ましい。このようにすれば、特徴の判定に誤りが発生した場合の画質劣化を低減できる。   In the fourth aspect of the present invention, it is preferable that the predicting means predicts the background level by performing a weighted average of the background levels in the section around the section of interest stored in the storage means. In this way, it is possible to reduce image quality degradation when an error occurs in feature determination.

本発明の第4の態様の上記の何れの構成においても、抽出手段は、対象区間の画像データの特徴量として明暗の起伏を抽出する手段を備え、決定手段は、抽出手段によって抽出された明暗の起伏に対する閾値処理によって、対象区間の画像が地肌であると見なすか否かを判定する地肌判定手段と、地肌判定手段が地肌と見なさないと判定した時に、予測手段が予測した地肌レベルを局所地肌レベルとして決定する手段とを備えることが好ましい。このようにすれば、対象区間の地肌レベルとして決定される検出地肌データの精度を維持することが可能となる、すなわち、明暗の起伏をチェックすることにより、文字部や網点部を地肌と判定しないようにでき、地肌部分の特徴を端的に表す特徴量を抽出して、検出地肌レベルの不要な変動を防止できる。また、一定以上の明るさであることをチェックすることにより、検出地肌レベルが暗くなりすぎないため、画像の濃淡が連続的に変化する原稿も処理でき、無彩色であることをチェックすることによって地肌判定の精度を高めることができる。   In any of the above-described configurations of the fourth aspect of the present invention, the extracting means includes means for extracting the undulations of light and dark as the feature amount of the image data of the target section, and the determining means is the light and dark extracted by the extracting means. The background processing means for determining whether or not the image of the target section is considered to be the background by the threshold processing for the undulation, and the background level predicted by the prediction means when the background determination means determines that the image is not considered the background. It is preferable to provide a means for determining the background level. In this way, it is possible to maintain the accuracy of the detected background data determined as the background level of the target section, that is, the character portion and the halftone portion are determined to be the background by checking the shading of light and dark. It is possible to prevent the fluctuation of the detected background level by extracting a feature amount that directly represents the feature of the background portion. In addition, by checking that the brightness is above a certain level, the detected background level does not become too dark, so it is possible to process a document whose image density changes continuously, and by checking that the color is achromatic The accuracy of background determination can be increased.

本発明の第4の態様の上記の何れの構成においても、抽出手段は、対象区間の画像データの特徴量として彩度を抽出する手段を備え、決定手段は、抽出手段によって抽出された彩度に応じて、対象区間の画像が地肌であると見なすか否かを判定する地肌判定手段と、地肌判定手段が地肌と見なさないと判定した時に、予測手段が予測した地肌レベルを局所地肌レベルとして決定する手段とを備えることが好ましい。このようにすれば、対象区間の地肌レベルとして決定される検出地肌データの精度を維持することが可能となる、すなわち、無彩色であることをチェックすることによって地肌判定の精度を高めることができる。   In any of the above configurations of the fourth aspect of the present invention, the extracting means includes means for extracting saturation as the feature amount of the image data of the target section, and the determining means is the saturation extracted by the extracting means. In response, the background determination means for determining whether or not the image of the target section is considered to be the background, and the background level predicted by the prediction means when the background determination means determines that the background determination means does not regard the background as the local background level. And means for determining. In this way, it is possible to maintain the accuracy of the detected background data determined as the background level of the target section, that is, the accuracy of the background determination can be increased by checking that the background color is achromatic. .

本発明の第4の態様の上記の何れの構成においても、抽出手段は、対象区間の画像データの特徴量として平均の明るさを抽出する手段を備え、決定手段は、抽出手段によって抽出された明るさの平均に対する閾値処理によって、対象区間の画像が地肌であると見なすか否かを判定する地肌判定手段と、地肌判定手段が地肌と見なさないと判定した時に、予測手段が予測した地肌レベルを局所地肌レベルとして決定する手段とを備えることが好ましい。このようにすれば、対象区間の地肌レベルとして決定される検出地肌データの精度を維持することが可能となる、すなわち、一定以上の明るさであることをチェックすることにより、検出地肌レベルが暗くなりすぎないため、画像の濃淡が連続的に変化する原稿も処理できる。   In any of the above configurations of the fourth aspect of the present invention, the extraction means includes means for extracting average brightness as the feature amount of the image data of the target section, and the determination means is extracted by the extraction means. The background determination means for determining whether or not the image of the target section is regarded as the background by threshold processing for the average brightness, and the background level predicted by the prediction means when the background determination means determines that the image is not considered as the background. It is preferable to provide a means for determining as a local background level. In this way, it is possible to maintain the accuracy of the detected background data determined as the background level of the target section, that is, the detected background level becomes darker by checking that the brightness is above a certain level. Since it does not become too much, it is possible to process an original whose image density changes continuously.

上記本発明の第4の態様で、明暗の起伏、彩度及び平均の明るさの少なくともいずれかを抽出する手段を抽出手段が備えた構成においては、抽出手段は、対象区間の画像データの特徴量として該対象区間の画像データの平均値を算出する画像平均値算出手段を備え、決定手段は、予測手段が予測した地肌レベルと、画像平均値算出手段が算出した平均値との加重平均を算出する加重平均地肌レベル算出手段と、次は差判定手段が地肌と見なせると判定した場合に、地肌レベル算出手段が算出した地肌レベルを局所地肌レベルとして決定する手段とを備えることがより好ましい。このようにすれば、検出地肌レベルが急変することを防止でき、地肌補正処理による処理ムラを低減できる。   In the fourth aspect of the present invention, in the configuration in which the extraction means includes means for extracting at least one of light undulation, saturation, and average brightness, the extraction means is a feature of the image data of the target section. An image average value calculating unit that calculates an average value of the image data of the target section as a quantity, and the determining unit calculates a weighted average of the background level predicted by the predicting unit and the average value calculated by the image average value calculating unit. It is more preferable to include a weighted average background level calculating unit to calculate, and a unit to determine the background level calculated by the background level calculating unit as a local background level when the difference determining unit determines that the background can be regarded as a background. In this way, it is possible to prevent the detected background level from changing suddenly, and to reduce processing unevenness due to the background correction processing.

本発明によれば、地肌部分の画像信号のばらつきを拡大することのない地肌補正処理装置、地肌補正処理方法及びその方法をコンピュータに実行させるためのプログラム並びに画像処理装置を提供できる。
また、地肌濃度の二次元的な変動にも追従でき、かつ画質劣化の少ない地肌除去を行える地肌補正処理装置、地肌補正処理方法及びその方法をコンピュータに実行させるためのプログラム並びに画像処理装置を提供できる。
According to the present invention, it is possible to provide a background correction processing apparatus, a background correction processing method, a program for causing a computer to execute the method, and an image processing apparatus that do not increase variations in the image signal of the background portion.
Also provided are a background correction processing apparatus, a background correction processing method, a program for causing a computer to execute the method, and an image processing apparatus that can follow a two-dimensional change in background density and can remove the background with little image quality degradation. it can.

〔発明の原理〕
本発明にかかる地肌補正処理方法は、地肌レベルが暗いときに、地肌レベル付近における入出力変換関数の傾きを抑制するものである。
[Principle of the Invention]
The background correction processing method according to the present invention suppresses the slope of the input / output conversion function near the background level when the background level is dark.

図1に、入出力変換関数の一例を示す。図8において、Aは標準的な地肌レベル、Bは黒レベルを表す。ここで、対象画像の地肌レベルが標準的な地肌レベルAと等しければ、座標(A,A)と座標(B,B)とを結ぶ直線を入出力変換関数として使用する。この場合には、入力画像信号は未補正と同等の状態で出力される。   FIG. 1 shows an example of the input / output conversion function. In FIG. 8, A represents a standard background level, and B represents a black level. Here, if the background level of the target image is equal to the standard background level A, a straight line connecting coordinates (A, A) and coordinates (B, B) is used as an input / output conversion function. In this case, the input image signal is output in a state equivalent to uncorrected.

一方、対象画像の地肌レベルがCのように標準的な地肌レベルAよりも暗い場合は、座標(C,A)を通り、座標(C,A)と座標(B,B)とを結ぶ直線の傾き(A−B)/(C−B)よりも緩やかな傾きを座標(C,A)前後で有する入出力変換関数を使用する。   On the other hand, when the background level of the target image is darker than the standard background level A as in C, a straight line passes through the coordinates (C, A) and connects the coordinates (C, A) and the coordinates (B, B). An input / output conversion function having a gentler slope before and after the coordinates (C, A) than the slope (AB) / (CB) is used.

すなわち、入出力変換関数をy=∫(x)、入力画像信号の微小変位をΔとすれば、式(1)に示す特性を有する。   That is, if the input / output conversion function is y = ∫ (x) and the minute displacement of the input image signal is Δ, the characteristic shown in the equation (1) is obtained.

Figure 2006013917
Figure 2006013917

なお、式(1)において、座標(C,A)付近の傾きが0よりも大きいことを条件としているのは、地肌補正処理後に、平滑化処理などを行う場合を配慮したためである。すなわち、片方を0、つまり片側だけにリミッタをかけてしまうと、反対側のばらつきのみが残るため、この結果に平滑化処理を施しても、本来の地肌レベルにならないためである。   In Equation (1), the condition that the slope in the vicinity of the coordinates (C, A) is greater than 0 is that the smoothing process is performed after the background correction process. That is, if one is limited to 0, that is, the limiter is applied only to one side, only the variation on the opposite side remains, and even if the smoothing process is applied to this result, the original background level is not obtained.

また、この場合、地肌部分の補正後の画像信号のばらつきは、傾きがより緩やかなため、座標(C,A)と座標(B,B)を結ぶ直線等による従来の補正(破線)よりも小さくなる(実線)。すなわち、式(1)に示したような入出力変換関数による地肌補正処理方法によれば、地肌部分の画像信号のばらつきをも拡大してしまうことを防ぐことができる。   Further, in this case, since the variation in the image signal after the correction of the background portion is more gradual, the conventional correction (broken line) using a straight line connecting the coordinates (C, A) and the coordinates (B, B) or the like. Smaller (solid line). That is, according to the background correction processing method using the input / output conversion function as shown in Expression (1), it is possible to prevent the variation in the image signal of the background portion from being enlarged.

なお、上記のような特性を有する入出力変換関数は、例えば、入出力画像信号の最大値の座標を(D、D)とし、上記の座標(C,A)及び座標(B,B)を加えた3点を通る円弧や二次関数を算出することで求めることができる。   In the input / output conversion function having the above characteristics, for example, the coordinates of the maximum value of the input / output image signal are (D, D), and the above coordinates (C, A) and coordinates (B, B) are used. It can be obtained by calculating an arc passing through the added three points or a quadratic function.

例えば、後者の場合、入出力変換関数を
y=∫(x)=α・x2+β・x+γ ・・・(2)
とし、式(3)に示す3元1次連立方程式を解けば、式(2)の入出力変換関数が求められる。
For example, in the latter case, the input / output conversion function is expressed by y = ∫ (x) = α · x 2 + β · x + γ (2)
And solving the ternary linear simultaneous equation shown in equation (3), the input / output conversion function of equation (2) can be obtained.

Figure 2006013917
Figure 2006013917

次に、上記の地肌補正処理方法を実施する地肌補正処理装置を備えた画像処理装置の構成を図2(a)に示す。この画像処理装置は、画像信号発生装置901、地肌検出処理装置902、地肌補正処理装置903、画像信号受信装置906及びシステム制御装置907を有する。
画像信号発生装置901は、対象画像の画像信号を発生させる機能部であり、例えば公知のフラットベッド型スキャナ等の画像信号発生装置である。画像信号発生装置901が発生させた画像信号は、地肌検出処理装置902に入力され、対象画像の地肌レベルが検出される。地肌検出処理装置902には公知構成を提供可能である。地肌検出装置902が検出した地肌レベルは、地肌補正処理装置903の演算部904へ入力される。
Next, FIG. 2A shows a configuration of an image processing apparatus including a background correction processing apparatus that performs the background correction processing method. The image processing apparatus includes an image signal generation apparatus 901, a background detection processing apparatus 902, a background correction processing apparatus 903, an image signal reception apparatus 906, and a system control apparatus 907.
The image signal generation device 901 is a functional unit that generates an image signal of a target image, and is an image signal generation device such as a known flatbed scanner. The image signal generated by the image signal generation device 901 is input to the background detection processing device 902, and the background level of the target image is detected. A known configuration can be provided for the background detection processing device 902. The background level detected by the background detection device 902 is input to the calculation unit 904 of the background correction processing device 903.

演算部904は、一般的なマイクロコンピュータなどで構成されており、検出された地肌レベルに応じて、例えば式(3)に示したような3元1次連立方程式を解いて、入出力変換関数を決定する。次いで、これに基づいて入出力変換テーブルを生成し、変換部905に設定する。   The calculation unit 904 is configured by a general microcomputer or the like, and solves a ternary simultaneous equation as shown in the equation (3), for example, according to the detected background level, and performs an input / output conversion function. To decide. Next, an input / output conversion table is generated based on this and set in the conversion unit 905.

変換部905は、いわゆるルックアップテーブル(LUT)であり、画像信号発生装置901が発生させた画像信号を、テーブル変換する。すなわち、入出力変換テーブルが変換部905に設定されると、画像信号発生部901からは、再度、対象画像の画像信号が出力され、変換部905は、テーブル変換した画像信号を画像信号受信装置906へ出力する。   The conversion unit 905 is a so-called look-up table (LUT), and converts the image signal generated by the image signal generator 901 into a table. That is, when the input / output conversion table is set in the conversion unit 905, the image signal generation unit 901 outputs the image signal of the target image again, and the conversion unit 905 converts the table-converted image signal into an image signal receiving device. Output to 906.

なお、画像信号受信装置906は、例えば、画像信号に基づいた画像を紙などの上に記録するプリンタであり、地肌補正処理装置903が出力した画像信号を受信する。   The image signal receiving device 906 is a printer that records an image based on the image signal on paper or the like, for example, and receives the image signal output from the background correction processing device 903.

画像信号発生装置901、地肌検出処理装置902、地肌補正処理装置903及び画像信号処理装置906は、システム制御装置907に接続されている。システム制御装置907は、各装置を制御して連動させている。   The image signal generation device 901, the background detection processing device 902, the background correction processing device 903, and the image signal processing device 906 are connected to the system control device 907. The system control device 907 controls and links each device.

地肌補正装置903は、対象画像の地肌レベルが標準的な地肌レベルよりも暗い場合には、図1において座標(C,A)を通り、座標(C,A)と座標(B,B)を結ぶ直線の傾き(A−B)/(C−B)よりも緩やかな傾き座標(C,A)の前後で有する入出力変換関数を用いて地肌補正処理を行うため、地肌部分の画像信号のばらつきをも拡大してしまうことがない。   When the background level of the target image is darker than the standard background level, the background correction device 903 passes the coordinates (C, A) and the coordinates (B, B) in FIG. Since the background correction processing is performed using the input / output conversion function before and after the inclination coordinates (C, A) which is gentler than the inclination (AB) / (CB) of the connecting line, the image signal of the background portion is The variation is not enlarged.

図2(b)に、地肌補正処理装置を備えた別の画像処理装置の構成を示す。図2(b)に示す画像処理装置は、画像信号発生装置911、地肌検出処理装置912、地肌補処理装置913、画像信号受信装置916及びシステム制御装置917を有する。
画像信号発生装置911、地肌検出処理装置912及び画像信号受信装置916は、図2(a)に示した構成での同じ名称のものと同様である。
FIG. 2B shows a configuration of another image processing apparatus provided with a background correction processing apparatus. The image processing apparatus illustrated in FIG. 2B includes an image signal generation apparatus 911, a background detection processing apparatus 912, a background supplement processing apparatus 913, an image signal reception apparatus 916, and a system control apparatus 917.
The image signal generation device 911, the background detection processing device 912, and the image signal reception device 916 are the same as those having the same names in the configuration shown in FIG.

地肌補正処理装置913は、いわゆる二次元LUTであり、地肌検出処理装置912から入力される検出地肌レベルに応じて、画像信号発生装置911が発生させた画像信号をテーブル変換する。なお、この二次元LUTは、検出が予測される地肌レベルに関し、例えば式(3)に示したような3元1次連立方程式を解いて、それぞれ入出力変換テーブルを生成し、これらをまとめて記憶するROMを用いることで実現できる。   The background correction processing device 913 is a so-called two-dimensional LUT, and converts the image signal generated by the image signal generation device 911 into a table according to the detected background level input from the background detection processing device 912. Note that this two-dimensional LUT solves, for example, a ternary simultaneous equation as shown in Equation (3), generates input / output conversion tables for the background level where detection is predicted, and collects them. This can be realized by using a ROM for storing.

画像信号発生装置911、地肌検出処理装置912、地肌補正処理装置913、画像信号受信装置916は、システム制御装置917に接続されており、システム制御装置917が各部を制御して連動させている。   The image signal generation device 911, the background detection processing device 912, the background correction processing device 913, and the image signal reception device 916 are connected to the system control device 917, and the system control device 917 controls and interlocks each unit.

地肌補正装置913は、対象画像の地肌レベルが標準的な地肌レベルよりも暗い場合には、図1において座標(C,A)を通り、座標(C,A)と座標(B,B)を結ぶ直線の傾き(A−B)/(C−B)よりも緩やかな傾き座標(C,A)の前後で有する入出力変換関数を用いて地肌補正処理を行うため、地肌部分の画像信号のばらつきをも拡大してしまうことがない。   When the background level of the target image is darker than the standard background level, the background correction device 913 passes the coordinates (C, A) and coordinates (C, A) and (B, B) in FIG. Since the background correction processing is performed using the input / output conversion function before and after the inclination coordinates (C, A) which is gentler than the inclination (AB) / (CB) of the connecting line, the image signal of the background portion is The variation is not enlarged.

次に、対象画像の地肌レベルが標準的な地肌よりも暗い場合の入出力変換関数の別の一例を図3に示す。なお、図3において、Aは標準的な地肌レベル、Bは黒レベル、Cは対象画像の地肌レベル、Dは入出力画像信号の最大値を表す。
この入出力変換関数では、地肌部分の画像信号のばらつきを考慮した幅wが予め定められており、座標(B,B)と座標(D,D)とを結ぶ直線と、この直線と等しい傾き(すなわち傾き1)で、座標(C,A)を通る直線とを合成したものである。
Next, another example of the input / output conversion function when the background level of the target image is darker than the standard background is shown in FIG. In FIG. 3, A is a standard background level, B is a black level, C is a background level of a target image, and D is a maximum value of an input / output image signal.
In this input / output conversion function, a width w in consideration of variations in the image signal of the background portion is determined in advance, and a straight line connecting the coordinates (B, B) and the coordinates (D, D) and an inclination equal to this straight line. (A slope 1) and a straight line passing through the coordinates (C, A).

すなわち、入出力変換関数の傾きで表すと、入力画像信号のレベルがBの時、又は(C−w)の間領域では、傾きが1であり、入力画像信号B〜C−Wの範囲では、両端が1でこれを出発点として連続的に変化する二つの直線部分(1001、1002)に分けられる。このような入出力変換関数は、黒レベル近傍では、座標(B,B)と座標(D,D)とを結ぶ直線に近く、入力画像信号がC−wに近づくにつれ、傾き1で座標(C,A)を通る直線に漸次近づき、入力画像信号がC−w以上の領域では傾きが1で座標(C,A)を通る直線と一致する。ただし、出力画像信号の最大値はDで制限する。   That is, in terms of the slope of the input / output conversion function, the slope is 1 when the level of the input image signal is B or in the region between (Cw), and in the range of the input image signals B to CW. , Both ends are divided into two linear parts (1001 and 1002) which are continuously changed from 1 as a starting point. Such an input / output conversion function is close to a straight line connecting the coordinates (B, B) and the coordinates (D, D) near the black level, and the coordinates (( It gradually approaches a straight line passing through C, A), and in a region where the input image signal is Cw or more, it has a slope of 1 and coincides with a straight line passing through coordinates (C, A). However, the maximum value of the output image signal is limited by D.

この入出力変換関数の傾きは、画像地肌レベル相当の入力信号C近傍において1となる。すなわち、入出力変換関数をy=∫(x)、入力画像信号の微小変位をΔとすれば、
1=(∫(C+Δ)−∫(C))/Δ
かつ、1=(∫(C)−∫(C−Δ))/Δ
となる。従って、地肌部分の画像信号のばらつきを拡大することなく、地肌補正処理を施すことが可能となる。
The slope of this input / output conversion function is 1 in the vicinity of the input signal C corresponding to the image background level. That is, if the input / output conversion function is y = ∫ (x) and the minute displacement of the input image signal is Δ,
1 = (∫ (C + Δ) −∫ (C)) / Δ
And 1 = (∫ (C) −∫ (C−Δ)) / Δ
It becomes. Therefore, the background correction process can be performed without increasing the variation of the image signal of the background portion.

なお、入力画像信号B〜C−wの範囲での傾きは、両端で1を出発点として連続的に変化していれば、二つの直線部分に分かれている必要はない。例えば、図3に点線で示すような三つの直線部分1003、1004、1005やそれ以上の直線部分に分かれていても良いし、図3に破線で示すコサイン曲線1006のような曲線でも良い。   Note that the slope in the range of the input image signals B to C-w does not need to be divided into two linear portions as long as it changes continuously from 1 at both ends. For example, it may be divided into three straight portions 1003, 1004, 1005 as shown by dotted lines in FIG. 3 or more, or a curve such as a cosine curve 1006 shown by broken lines in FIG.

また、C−w以上の領域での傾きを1としているのは、対象画像の地肌レベルが標準的な地肌レベルに近づいた時に、入出力変換関数が急変しないようにするためである。すなわち、対象画像の地肌レベルが標準的な地肌レベルに限りなく近づいた時、図3に示す入出力変換関数も座標(B,B)と座標(D,D)とを結ぶ直線に限りなく近づく。従って、この場合も、入力画像信号が未補正と同等の状態で出力される。   The reason why the slope in the region equal to or greater than Cw is 1 is to prevent the input / output conversion function from changing suddenly when the background level of the target image approaches the standard background level. That is, when the background level of the target image approaches the standard background level as much as possible, the input / output conversion function shown in FIG. 3 approaches the straight line connecting the coordinates (B, B) and the coordinates (D, D) as much as possible. . Accordingly, in this case as well, the input image signal is output in a state equivalent to uncorrected.

また。対象画像の地肌レベルが標準的な地肌レベルよりも暗い場合の入出力変換関数の別の一例を図4に示す。図4において、Aは標準的な地肌レベル、Bは黒レベル、Cは対象画像の地肌レベル、Dは入出力画像信号の最大値を表す。
この入出力変換関数においても、地肌部分の画像信号のばらつきを考慮した幅wが予め定められており、座標(B,B)と座標(D,D)とを結ぶ直線と、座標(C,A)と座標(D,D)とを結ぶ直線とが合成されている。
Also. FIG. 4 shows another example of the input / output conversion function when the background level of the target image is darker than the standard background level. In FIG. 4, A is a standard background level, B is a black level, C is a background level of a target image, and D is a maximum value of an input / output image signal.
Also in this input / output conversion function, a width w in consideration of variations in the image signal of the background portion is determined in advance, and a straight line connecting coordinates (B, B) and coordinates (D, D), and coordinates (C, A straight line connecting A) and coordinates (D, D) is synthesized.

入出力変換関数の傾きで表すと、入力画像信号がBのところでは傾きが1であり、C−w以上の領域では傾きが(D−A)/(D−C)となる。なお、C<Aであるから、(D−A)/(D−C)は1未満である。
また、入力画像信号B〜C−wの範囲では、B側の端の傾きが1かつC−w側の傾きが(D−A)/(D−C)となるように傾きが連続的に変化する。例えば、図4に示すように、傾きの変化量は二つの直線部分1101及び1102で表されるように変化する。
In terms of the slope of the input / output conversion function, the slope is 1 when the input image signal is B, and the slope is (DA) / (DC) in the region of C-w or higher. Since C <A, (DA) / (DC) is less than 1.
Further, in the range of the input image signals B to Cw, the inclination is continuously such that the inclination of the end on the B side is 1 and the inclination on the Cw side is (DA) / (DC). Change. For example, as shown in FIG. 4, the amount of change in inclination changes as represented by two linear portions 1101 and 1102.

このような入出力変換関数は、黒レベル近傍では座標(B,B)と座標(D,D)とを結ぶ直線に近く、入力画像信号がC−wに近づくにつれて漸次座標(C,A)と座標(D,D)とを結ぶ直線に近づき、入力画像信号がC−w以上の領域では、座標(C,A)と座標(D,D)とを結ぶ直線と一致する。   Such an input / output conversion function is close to a straight line connecting the coordinates (B, B) and the coordinates (D, D) in the vicinity of the black level, and is gradually coordinated (C, A) as the input image signal approaches Cw. Near the straight line connecting the coordinates (D, D) and the area where the input image signal is C-w or more, it matches the straight line connecting the coordinates (C, A) and the coordinates (D, D).

このように、図4に示した入出力変換関数の傾きは、画像地肌レベル相当の入力画像信号C近傍において1未満となる。すなわち、入出力変換関数をy=∫(x)、入力画像信号の微小変位をΔとすれば、
1>(∫(C+Δ)−∫(C))/Δ
かつ、1>(∫(C)−∫(C−Δ))/Δ
となる。よって、地肌部分の画像信号のばらつきを小さくしつつ地肌補正処理を施すことが可能となる。
Thus, the slope of the input / output conversion function shown in FIG. 4 is less than 1 near the input image signal C corresponding to the image background level. That is, if the input / output conversion function is y = ∫ (x) and the minute displacement of the input image signal is Δ,
1> (∫ (C + Δ) −∫ (C)) / Δ
And 1> (∫ (C) −∫ (C−Δ)) / Δ
It becomes. Therefore, it is possible to perform background correction processing while reducing variations in the image signal of the background portion.

また、原稿の地肌部分を読み取って得た画像信号のばらつきは、地肌レベルが暗くなるほど大きくなる傾向が強いことが判明している。一方、図4に示した入出力変換関数は、画像地肌レベル相当の入力画像信号C近傍で(D−A)/(D−C)の傾きとなるため、地肌レベルが暗くなるほどその傾きが小さくなる。従って、地肌レベルが暗くなるほど画像信号のばらつきが大きくなることを抑制できる。   Further, it has been found that the variation in the image signal obtained by reading the background portion of the document tends to increase as the background level becomes darker. On the other hand, since the input / output conversion function shown in FIG. 4 has an inclination of (DA) / (DC) in the vicinity of the input image signal C corresponding to the image background level, the inclination becomes smaller as the background level becomes darker. Become. Therefore, it can be suppressed that the variation in the image signal becomes larger as the background level becomes darker.

なお、以上の説明は、入出力変換関数の傾きが連続的に変化する場合を例に行ったが、これに限定されることはない。
例えば、図5に示す入出力変換関数の例において、Aは標準的な地肌レベル、Bは黒レベル、Cは対象画像の地肌レベル、Dは入出力画像の最大値、wは地肌部分の画像のばらつきを考慮した幅である。入出力変換関数は、座標(C,A)を通り傾き1の直線と、この直線上で入力画像信号がC−wの点である座標(C−w,A−w)と座標宇(B,B)とを結ぶ直線とを基本として構成されている。なお、出力画像信号の最大値はDで規制されている。
In the above description, the case where the slope of the input / output conversion function changes continuously is taken as an example, but the present invention is not limited to this.
For example, in the example of the input / output conversion function shown in FIG. 5, A is the standard background level, B is the black level, C is the background level of the target image, D is the maximum value of the input / output image, and w is the image of the background portion. This is a width that takes into account the variation of. The input / output conversion function includes a straight line passing through coordinates (C, A) and having a slope of 1, and coordinates (Cw, Aw) and coordinates U (B , B). The maximum value of the output image signal is regulated by D.

この入出力変換関数は、図3に示した入出力変換関数を折れ線で近似した一例であり、同様の効果を有する。   This input / output conversion function is an example in which the input / output conversion function shown in FIG. 3 is approximated by a broken line, and has the same effect.

また、図6に示す入出力変換関数は、図4に示した入出力変換関数を折れ線で近似した一例であり、座標(B,B)と座標(C−w,A−w)とを結ぶ直線と、座標(C−w,A−w)と座標(D,D)とを結ぶ直線とで構成されている。この入出力変換関数も図4に示した入出力変換関数と同様の効果を奏する。   The input / output conversion function shown in FIG. 6 is an example in which the input / output conversion function shown in FIG. 4 is approximated by a broken line, and connects the coordinates (B, B) and the coordinates (Cw, Aw). It consists of a straight line and a straight line connecting coordinates (Cw, Aw) and coordinates (D, D). This input / output conversion function has the same effect as the input / output conversion function shown in FIG.

また、図7に示す入出力変換関数は、図3に示した入出力変換関数の折れ線近似した別の例である。図7において、Aは標準的な地肌レベル、Bは黒レベル、Cは対象画像の地肌レベル、Dは入出力画像信号の最大値、wは地肌部分の画像信号のばらつきを考慮した幅であり、傾きが1となる範囲を黒レベル側に設けている。Eはこの上限である。   Also, the input / output conversion function shown in FIG. 7 is another example in which the input / output conversion function shown in FIG. In FIG. 7, A is the standard background level, B is the black level, C is the background level of the target image, D is the maximum value of the input / output image signal, and w is the width considering the variation of the image signal of the background portion. A range where the inclination is 1 is provided on the black level side. E is this upper limit.

すなわち、この入出力変換関数は、座標(C,A)を通り傾き1の直線と、この直線上で入力画像信号がC−wの点である座標(C−w,A−w)と座標(E,E)とを結ぶ直線と、座標(E,E)と座標(B,B)とを結ぶ直線とで構成されている。ただし、この入出力変換関数では、出力画像信号の最大値はDで制限されている。   That is, the input / output conversion function is a straight line having a slope of 1 passing through the coordinates (C, A), and the coordinates (Cw, Aw) and coordinates where the input image signal is a point Cw on the straight line. (E, E) and a straight line connecting coordinates (E, E) and coordinates (B, B). However, in this input / output conversion function, the maximum value of the output image signal is limited by D.

図8に示す入出力変換関数は、図4に示した入出力変換関数を折れ線近似した別の一例であり、座標(B,B)と座標(E,E)とを結ぶ直線と、座標(E,E)と座標(C−w,A−w)とを結ぶ直線と、座標(C−w,A−w)と座標(D,D)とを結ぶ直線とで構成されている。この入出力変換関数も図4に示した入出力変換関数と同様の効果が得られる。   The input / output conversion function shown in FIG. 8 is another example in which the input / output conversion function shown in FIG. 4 is approximated by a polygonal line, and a straight line connecting coordinates (B, B) and coordinates (E, E), and coordinates ( E, E) and a straight line connecting coordinates (Cw, Aw), and a straight line connecting coordinates (Cw, Aw) and coordinates (D, D). This input / output conversion function has the same effect as the input / output conversion function shown in FIG.

以上の説明において、地肌部分の画像信号のばらつきを考慮した幅wは、固定として説明したが、これに限定されることはない。すなわち、原稿の地肌部分を読み取って得た画像信号のばらつきは、地肌レベルが暗くなるほど大きくなる傾向が強いことが判明しているため、画像地肌レベルに応じて幅wを変更するようにすれば、ばらつき抑制効果のある傾き1や傾き(D−A)/(D−C)の範囲を制御できるため、このような傾向にも対応できる。   In the above description, the width w considering the variation of the image signal in the background portion is described as being fixed, but is not limited thereto. That is, it has been found that the variation in the image signal obtained by reading the background portion of the document tends to increase as the background level becomes darker. Therefore, if the width w is changed according to the image background level. Since it is possible to control the range of the gradient 1 and the gradient (DA) / (DC) having a variation suppressing effect, it is possible to cope with such a tendency.

図3から図8に示した地肌補正処理方法を、図2(a)や(b)に示した地肌補正処理装置903や913が実行できることは、自明であるので、その説明は省略する。   Since it is obvious that the background correction processing method shown in FIGS. 3 to 8 can be executed by the background correction processing apparatuses 903 and 913 shown in FIGS. 2A and 2B, description thereof will be omitted.

ここで、本発明にかかる地肌検出方法の概略について説明する。図9は、この地肌検出方法の説明図である。図9において、原稿301は、画像データ範囲302の範囲内に設置される。なお、画像データとは画像データ範囲302内を画素に分解して光学的に読み取って生成したデータを示す。画像データとしては、基本的には主・副方向にラスタスキャン方式で読み取ったデータを前提としており、図9においては紙面横方向がラスタスキャンの主走査方向、紙面縦方向が副走査方向となる。   Here, an outline of the background detection method according to the present invention will be described. FIG. 9 is an explanatory diagram of this background detection method. In FIG. 9, a document 301 is set within an image data range 302. Note that the image data indicates data generated by optically reading the image data range 302 into pixels. The image data is basically premised on data read by the raster scan method in the main and sub directions. In FIG. 9, the horizontal direction of the paper is the main scan direction of the raster scan, and the vertical direction of the paper is the sub scan direction. .

この地肌検出方法の特徴は、主走査方向を複数の区間に分割して取り扱い、各区間ごとに地肌を検出することである。そのために、本実施形態にかかるデジタル画像複写装置は、各区間ごとに地肌レベルを保持する地肌レベルバッファ303を備えている。
ここでは、この読み取り方式に従って入力される画像データを対象として地肌検出の処理動作を行う。従って、今、副走査位置304の画像信号が処理対象となっているとすると、地肌レベルバッファ303には、直前の主走査のライン(直前の副走査位置での主走査ライン)で決定された地肌レベルが保持されている。
The feature of this background detection method is that the main scanning direction is divided into a plurality of sections and handled, and the background is detected for each section. For this purpose, the digital image copying apparatus according to the present embodiment includes a background level buffer 303 that holds the background level for each section.
Here, the background detection processing operation is performed on the image data input in accordance with this reading method. Therefore, if the image signal at the sub-scanning position 304 is to be processed now, the background level buffer 303 is determined by the immediately preceding main scanning line (main scanning line at the immediately preceding sub-scanning position). The background level is maintained.

また、区間ごとに地肌を検出するため、副走査位置304における主走査方向のある区間305を検出区間として着目する(以下、この区間を「注目領域」又は「注目区間」ともいう)。通常、画像データにおける地肌レベルは、位置による変動は極めて少なく、変化したとしても緩やかである。このため、注目領域の地肌レベルは、隣接する周辺領域の地肌レベルを参照することで予測可能であり、地肌レベル予測処理部306では、注目領域に隣接する周辺区間として、地肌レベルバッファ303に保持されている(換言すると直前の主走査で決定された)注目領域に対応する区間及びその左右隣接区間の地肌レベルを参照して、注目領域の地肌レベルを予測する。   Further, in order to detect the background for each section, attention is focused on a section 305 in the main scanning direction at the sub-scanning position 304 as a detection section (hereinafter, this section is also referred to as “attention area” or “attention section”). Usually, the background level in the image data hardly varies depending on the position, and even if it changes, it is gentle. Therefore, the background level of the attention area can be predicted by referring to the background level of the adjacent peripheral area, and the background level prediction processing unit 306 stores the background level in the background level buffer 303 as a peripheral section adjacent to the attention area. The background level of the attention area is predicted with reference to the section corresponding to the attention area (in other words, determined in the immediately preceding main scan) and the background levels of the left and right adjacent sections.

この地肌レベルでの予測値は、位置による変動が極めて少ない場合にはそのまま注目領域の地肌レベルとして適用できることもあるが、位置によって変化することを考慮するのであれば、変化に応じて予測値を補正し、これを適切な地肌レベルとして用いる。
なお、注目領域が地肌ではない場合には、補正ができないため、予測値を注目領域の地肌レベルと見なして適用する。
The predicted value at the background level may be directly applied as the background level of the region of interest when there is very little variation due to the position. Correct and use this as the appropriate background level.
Note that when the attention area is not the background, correction cannot be performed, and thus the predicted value is applied as the background level of the attention area.

この地肌検出処理は、注目領域の画像データを参照して、注目領域が地肌部分であるか否かを判定し、地肌部分であれば予測した地肌レベルを画像データに基づいて補正することにより実行する。図9においては、特徴量抽出部307は、注目領域305の画像データを参照して、地肌部分であるか否かを判定するために用いる特徴量を抽出する。
地肌レベル決定処理部308では、特徴量抽出部307が抽出した特徴量に基づいて、地肌部分であるか否かを判定し、地肌部分と判定した場合は、予測された地肌レベルを特徴量によって修正して注目領域305の地肌レベルとし、地肌部分ではないと判定した場合には、予測された地肌レベルをそのまま注目領域305の地肌レベルとして決定する。
This background detection processing is executed by referring to the image data of the attention area to determine whether or not the attention area is a background portion, and if it is a background portion, the predicted background level is corrected based on the image data. To do. In FIG. 9, the feature amount extraction unit 307 refers to the image data of the attention area 305 and extracts a feature amount used for determining whether or not it is a background portion.
The background level determination processing unit 308 determines whether or not the background portion is a background portion based on the feature amount extracted by the feature amount extraction unit 307. If it is determined that the background portion is the background portion, the predicted background level is determined by the feature amount. If the background level of the attention area 305 is corrected and determined not to be the background portion, the predicted background level is determined as it is as the background level of the attention area 305.

なお、特徴量の抽出と、特徴量を用いた地肌レベルの決定処理については、後段で詳細に説明する。   The feature amount extraction and the background level determination process using the feature amount will be described in detail later.

地肌レベル決定部308が決定した地肌レベルは、注目区間305の検出データとして地肌レベルバッファ303に保存され、次のラインでの地肌レベル決定処理において注目領域に隣接する周辺区間のデータとして用いられる。
なお、最初の副走査位置での主走査(1ライン目)では、地肌レベルバッファ303には前回の主走査における地肌レベルが保存されていないが、原稿の代表的な地肌レベルを予め検出し、これが初期値として保存されている。これにより、副走査方向の1ライン目から上記の地肌検出処理が実行可能となる。
The background level determined by the background level determination unit 308 is stored in the background level buffer 303 as detection data of the attention section 305, and is used as data of a peripheral section adjacent to the attention area in the background level determination processing in the next line.
In the main scanning (first line) at the first sub-scanning position, the background level buffer 303 does not store the background level in the previous main scanning, but the representative background level of the document is detected in advance. This is stored as an initial value. As a result, the background detection process can be executed from the first line in the sub-scanning direction.

以上のように、この地肌検出方法は、ラスタスキャンの進行に合わせて、しかも、二次元的な地肌レベルの変動にも追従して、分割した区間ごとに適切な地肌レベルを検出できる。   As described above, this background detection method can detect an appropriate background level for each divided section in accordance with the progress of the raster scan and also following the two-dimensional background level fluctuation.

このように、この地肌検出方法は、プレスキャンを行うことなく地肌レベルを順次検出でき、二次元的な地肌レベルの変動にも追従可能である。   As described above, the background detection method can sequentially detect the background level without performing pre-scanning, and can follow the fluctuation of the two-dimensional background level.

〔機構構成〕
本発明を好適に実施するデジタル複写機について説明する。図10に、デジタル複写機の機構部の概略構成を示す。デジタル複写機の機構部は、原稿を読み取るスキャナユニット101と、記録紙に画像を記録するプリンタユニット102とに大別できる。
[Mechanical structure]
A digital copying machine that preferably implements the present invention will be described. FIG. 10 shows a schematic configuration of the mechanism part of the digital copying machine. The mechanism of the digital copying machine can be broadly divided into a scanner unit 101 that reads a document and a printer unit 102 that records an image on a recording sheet.

原稿103は、プラテン104上の所定の位置に載置され、ハロゲンランプ105a及び105bによって照明される。原稿103からの反射光は、第1ミラー106、第2ミラー107、第3ミラー108及びレンズ109を経て3ラインカラーラインイメージセンサであるCCD110に結像され、CCD110によって画像信号に光電変換される。ここで、ハロゲンランプ105a、105b及び第1ミラー106は、不図示の第1キャリッジに、第2ミラー107及び第3ミラー108は不図示の第2のキャリッジにそれぞれ搭載されており、原稿読み取り時には不図示のキャリッジ駆動モータによって第1キャリッジ及び第2キャリッジが2:1の速度比で移動する。これにより、原稿〜レンズ間の光路長を一定に保ちながらプラテン104上に載置された原稿の全面が走査される。   The original 103 is placed at a predetermined position on the platen 104 and illuminated by the halogen lamps 105a and 105b. Reflected light from the original 103 passes through the first mirror 106, the second mirror 107, the third mirror 108, and the lens 109, forms an image on the CCD 110 that is a three-line color line image sensor, and is photoelectrically converted into an image signal by the CCD 110. . Here, the halogen lamps 105a and 105b and the first mirror 106 are mounted on a first carriage (not shown), and the second mirror 107 and the third mirror 108 are mounted on a second carriage (not shown). A carriage drive motor (not shown) moves the first carriage and the second carriage at a speed ratio of 2: 1. As a result, the entire surface of the document placed on the platen 104 is scanned while keeping the optical path length between the document and the lens constant.

CCD110において光電変換された画像信号は、画像処理ユニット111などで各種処理が施されたのち、プリンタユニット102の不図示のLD(レーザダイオード)に入力され、ここでレーザ光に変換される。   The image signal photoelectrically converted by the CCD 110 is subjected to various processes by the image processing unit 111 and the like, and then input to an LD (laser diode) (not shown) of the printer unit 102, where it is converted into laser light.

不図示のLDから出射されてレーザ光は、ポリゴンミラー112で反射され、fθレンズ113及び第4ミラー114を経て、反時計方向に回転している感光体ドラム115の表面上に結像照明される。ここで、ポリゴンミラー112は、ポリゴンモータ116の回転軸に固着されており、ポリゴンモータ116は、一定速度で回転してポリゴンミラー112を回転駆動する。また、ポリゴンミラー112の回転により、レーザ光は感光体ドラム115の回転移動方向と垂直な方向、すなわちドラム軸に沿う方向に走査される。   The laser beam emitted from the LD (not shown) is reflected by the polygon mirror 112, passes through the fθ lens 113 and the fourth mirror 114, and is imaged and illuminated on the surface of the photosensitive drum 115 rotating counterclockwise. The Here, the polygon mirror 112 is fixed to the rotating shaft of the polygon motor 116, and the polygon motor 116 rotates at a constant speed to rotate the polygon mirror 112. Further, by the rotation of the polygon mirror 112, the laser beam is scanned in a direction perpendicular to the rotational movement direction of the photosensitive drum 115, that is, a direction along the drum axis.

一方、感光体ドラム115の表面は、不図示の高圧発生手段に接続された帯電チャージャ117によって、予め一様な正電位に帯電されている。また、レーザ光が感光体ドラム115の表面に照射されると、光導電現象で表面の電荷がドラム本体の機器アースに流れて消滅する。ここで、原稿濃度の淡い部分はLDを弱く点灯し、原稿濃度の濃い部分は、LDを強く点灯する。これにより感光体ドラム115の表面には、ポリゴンミラー112による主走査と感光体ドラム115の回転による副走査とによって原稿の濃淡に応じた静電潜像が形成される。   On the other hand, the surface of the photosensitive drum 115 is charged to a uniform positive potential in advance by a charging charger 117 connected to a high voltage generator (not shown). When the surface of the photosensitive drum 115 is irradiated with laser light, the surface charge flows to the equipment ground of the drum body due to a photoconductive phenomenon and disappears. Here, the portion where the document density is light is turned on with a weak LD, and the portion where the document density is dark is turned on with a strong LD. As a result, an electrostatic latent image corresponding to the density of the document is formed on the surface of the photosensitive drum 115 by main scanning by the polygon mirror 112 and sub scanning by rotation of the photosensitive drum 115.

原稿ユニット118は、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの正帯電したトナーをそれぞれ収容する現像部K、C、M及びYを有しており、いずれか一つの現像部が選択されている。選択された現像部は、不図示の高圧発生装置によって所定の正電位にバイアスされ、上記静電潜像を現像して、原稿の濃淡に応じたトナー像を感光体ドラム115の表面に形成する。   The document unit 118 includes developing units K, C, M, and Y that respectively store black, cyan, magenta, and yellow positively charged toners, and any one of the developing units is selected. The selected developing unit is biased to a predetermined positive potential by a high voltage generator (not shown), develops the electrostatic latent image, and forms a toner image corresponding to the density of the document on the surface of the photosensitive drum 115. .

転写ベルト119は、不図示の高圧発生装置によって所定の負電位にバイアスされており、感光体ドラム115と同速度で時計方向に回転している。また、上記トナー像は、感光体ドラム115と転写ベルト119が近接する間に、バイアスの作用によって引き寄せられて転写ベルト119の表面に転写される。   The transfer belt 119 is biased to a predetermined negative potential by a high voltage generator (not shown), and rotates clockwise at the same speed as the photosensitive drum 115. The toner image is attracted by the action of a bias and transferred onto the surface of the transfer belt 119 while the photosensitive drum 115 and the transfer belt 119 are close to each other.

なお、静電潜像の形成、トナー像の形成及びトナー像の転写動作は、必要な回数繰り返される。すなわち、フルカラー、原稿色及び登録色の各モードの場合は4回行われ、それぞれ、K、C、M及びYの順で現像部が選択され、形成されたトナー像は位置合わせがされた上で転写ベルト119の表面に転写される。また、ブラック、シアン、マゼンタ及びイエローの各モードの場合は1回だけ行われ、それぞれ現像部K、C、M及びYが選択される。また、レッド、グリーン及びブルーの各モードの場合は2回行われ、それぞれ現像部M→Y、C→Y、又はC→Mの順で選択され、形成されたトナー像は位置合わせをされた上で転写ベルト119の表面に転写される。   The electrostatic latent image formation, toner image formation, and toner image transfer operation are repeated as many times as necessary. That is, in each of the full color, document color, and registered color modes, the process is performed four times, and the developing unit is selected in the order of K, C, M, and Y, and the formed toner image is aligned. Thus, the image is transferred onto the surface of the transfer belt 119. In the case of each mode of black, cyan, magenta, and yellow, the process is performed only once, and the developing portions K, C, M, and Y are selected, respectively. In each of the red, green, and blue modes, the process was performed twice, and each of the developed portions M → Y, C → Y, or C → M was selected, and the formed toner image was aligned. The image is transferred onto the surface of the transfer belt 119.

一方、給紙カセット120a、120bには、記録紙121a、121bがそれぞれ収納されており、どちらかの給紙カセットが選択されている。選択されている給紙カセット、例えば給紙カセット120aの記録紙121aは、給紙コロ122aの給紙動作によって繰り出され、レジストローラ123a、123b到達する。レジストローラ123a、123bは、始めは停止しており、回転する転写ベルト119上のトナー像の位置に応じて、所定のタイミングで回転を開始し、記録紙を送り出す。   On the other hand, recording sheets 121a and 121b are respectively stored in the sheet feeding cassettes 120a and 120b, and one of the sheet feeding cassettes is selected. The recording paper 121a of the selected paper feeding cassette, for example, the paper feeding cassette 120a is fed out by the paper feeding operation of the paper feeding roller 122a and reaches the registration rollers 123a and 123b. The registration rollers 123a and 123b are initially stopped and start rotating at a predetermined timing in accordance with the position of the toner image on the rotating transfer belt 119 to feed out the recording paper.

転写チャージャ124は、負電圧を発生させる不図示の高電圧発生装置に接続されており、転写ベルト119上のトナー像は、転写チャージャ124の作用によって、送り出されている記録紙に再転写される。なお、記録紙にトナー像を再転写する時には、転写ベルト119のバイアスを解除して、再転写を促進する。   The transfer charger 124 is connected to a high voltage generator (not shown) that generates a negative voltage, and the toner image on the transfer belt 119 is retransferred to the recording paper being fed by the action of the transfer charger 124. . When the toner image is retransferred to the recording paper, the bias of the transfer belt 119 is released to promote the retransfer.

トナー像が再転写された記録紙は、熱定着ユニット125a、125bへと送られ、これらによってトナー像が固着される。トナー像が固着した記録紙は装置外へ排出される。   The recording paper onto which the toner image has been retransferred is sent to the heat fixing units 125a and 125b, and the toner image is fixed thereto. The recording paper to which the toner image is fixed is discharged out of the apparatus.

なお、転写後も感光体ドラム115の表面に残留しているトナーは、クリーニングユニット126によって除去され、感光体ドラム115は次の動作に備えた状態となる。また、再転写後も転写ベルト119の表面に残留しているトナーは、クリーニングユニット127によって除去され、転写ベルト119は次回の動作に備えた状態となる。   The toner remaining on the surface of the photosensitive drum 115 after the transfer is removed by the cleaning unit 126, and the photosensitive drum 115 is ready for the next operation. Further, the toner remaining on the surface of the transfer belt 119 after the retransfer is removed by the cleaning unit 127, and the transfer belt 119 is ready for the next operation.

〔電装構成〕
図11に、デジタル複写機202の電装系の構成を示す。
デジタル複写機202の電装部は、スキャナユニット101、画像処理ユニット111、プリンタユニット102、操作表示ユニット201、システム制御ユニット203に分けられる。スキャナユニット101及びプリンタユニット102は、上記説明したものである。操作表示ユニット201は、処理モードの選択などの入力操作の検出及び情報の表示を行う。システム制御ユニット203は、各ユニットの制御回路と通信を行い、デジタル複写機202の全体の動作を制御する。
[Electrical configuration]
FIG. 11 shows the configuration of the electrical system of the digital copying machine 202.
The electrical component of the digital copying machine 202 is divided into a scanner unit 101, an image processing unit 111, a printer unit 102, an operation display unit 201, and a system control unit 203. The scanner unit 101 and the printer unit 102 have been described above. The operation display unit 201 detects input operations such as processing mode selection and displays information. The system control unit 203 communicates with the control circuit of each unit and controls the overall operation of the digital copying machine 202.

また、デジタル複写機202は、LAN接続装置204と接続されており、LAN205に接続されているワークステーション206や情報処理端末207などの他の機器とLAN接続装置204を介して画像信号を入出力する。   The digital copying machine 202 is connected to a LAN connection device 204, and inputs / outputs image signals to / from other devices such as a workstation 206 and an information processing terminal 207 connected to the LAN 205 via the LAN connection device 204. To do.

図12に、スキャナユニット101の構成を示す。CCD110は、入射光を赤緑青に色分解したのち、光電変換して三種類のアナログ画像信号をA/D変換回路208へ出力する。A/D変換回路208は、CCD110の暗電流の補正などを行いつつ、入力された画像信号をそれぞれデジタル信号に変換してシェーディング補正回路209へ出力する。   FIG. 12 shows the configuration of the scanner unit 101. The CCD 110 color-separates incident light into red, green, and blue, and then performs photoelectric conversion to output three types of analog image signals to the A / D conversion circuit 208. The A / D conversion circuit 208 converts the input image signal into a digital signal while performing correction of the dark current of the CCD 110, and outputs the digital signal to the shading correction circuit 209.

シェーディング補正回路209は、ハロゲンランプ105a、105bの原稿照明むら、CCD110内部の受光素子の感度ムラなどを補正する回路で、図10に示した白基準版126を読み取った時のA/D変換回路208の出力信号を記憶し、これに基づいて各色、各画素ごとの画像信号のゲイン調整を行う。これにより、例えば、白基準板126を読み取った時のシェーディング補正回路209の出力画像信号は所定の値となる。
なお、シェーディング補正回路209は、CCD110の3ライン型構造に起因する赤緑青画像信号間の読み取り位置ズレに対する補正などの処理も行っている。
The shading correction circuit 209 is a circuit that corrects uneven illumination of the halogen lamps 105a and 105b, uneven sensitivity of the light receiving elements in the CCD 110, and the A / D conversion circuit when the white reference plate 126 shown in FIG. 10 is read. 208 output signals are stored, and based on this, the gain of the image signal for each color and each pixel is adjusted. Thereby, for example, the output image signal of the shading correction circuit 209 when the white reference plate 126 is read becomes a predetermined value.
Note that the shading correction circuit 209 also performs processing such as correction for a reading position shift between red, green, and blue image signals due to the three-line structure of the CCD 110.

また、スキャナ制御回路210は、システム制御ユニット203と通信を行うとともに、スキャナユニット101全体を制御しており、例えば、A/D変換回路208やシェーディング補正回路209の動作制御、ハロゲンランプ105a、105bの点灯制御、及びキャリッジ駆動モータ211の回転制御などを行う。また、原稿サイズセンサ212は、プラテンに載置された原稿の大きさを検出するセンサであり、検出結果をスキャナ制御回路210へ出力する。   The scanner control circuit 210 communicates with the system control unit 203 and controls the entire scanner unit 101. For example, the operation control of the A / D conversion circuit 208 and the shading correction circuit 209, and the halogen lamps 105a and 105b. Lighting control and rotation control of the carriage drive motor 211 are performed. The document size sensor 212 is a sensor that detects the size of the document placed on the platen, and outputs the detection result to the scanner control circuit 210.

一方、シェーディング補正回路209が出力した画像信号は、画像処理ユニット111の地肌除去回路213へ入力される。   On the other hand, the image signal output from the shading correction circuit 209 is input to the background removal circuit 213 of the image processing unit 111.

図13に、画像処理ユニット111の構成を示す。地肌検出回路213は、シェーディング補正回路209から入力された画像信号に基づいて順次原稿の地肌レベルを検出し、これに応じて補正した画像信号をγ変換回路214へ出力する。   FIG. 13 shows the configuration of the image processing unit 111. The background detection circuit 213 sequentially detects the background level of the document based on the image signal input from the shading correction circuit 209, and outputs the image signal corrected in accordance with the background level to the γ conversion circuit 214.

γ変換回路214は、地肌除去回路213の他にLAN接続装置204とも接続されており、地肌除去回路213又はLAN接続装置204から入力される画像信号を、濃度などに比例した画像信号に階調変換し、像域分離回路215、領域制御回路216及び遅延回路217へ出力する。また、設定によってγ変換回路214は、地肌除去回路213から入力された画像信号を階調変換してLAN接続装置204へ出力することもある。   The γ conversion circuit 214 is connected to the LAN connection device 204 in addition to the background removal circuit 213, and gradation of the image signal input from the background removal circuit 213 or the LAN connection device 204 into an image signal proportional to the density or the like. The image is converted and output to the image area separation circuit 215, the area control circuit 216, and the delay circuit 217. Further, depending on the setting, the γ conversion circuit 214 may perform gradation conversion on the image signal input from the background removal circuit 213 and output the image signal to the LAN connection device 204.

像域分離回路215は、入力された画像信号に基づいて、処理を行っている画像部分が文字などの線画か否か、白黒画像かカラー画像かを判定する回路で、その結果を表す判定信号をフィルタ回路218へ出力する。   The image area separation circuit 215 is a circuit that determines whether the image portion being processed is a line drawing such as a character, a monochrome image, or a color image based on the input image signal, and a determination signal that represents the result Is output to the filter circuit 218.

遅延回路217は、像域分離回路215の判定に遅れが生じるため、この遅れに合わせて画像信号を遅延し、フィルタ回路218に出力する。   The delay circuit 217 delays the determination of the image area separation circuit 215, and therefore delays the image signal in accordance with this delay and outputs it to the filter circuit 218.

領域制御回路216は、入力された画像信号を記憶したり、画像の部分領域ごとに異なる画像処理を施すための切換信号を発生するなどを行う回路であり、発生させた切換信号をフィルタ回路218へ出力する。   The area control circuit 216 is a circuit for storing an input image signal, generating a switching signal for performing different image processing for each partial area of the image, and the like. Output to.

フィルタ回路218は、遅延回路217からの画像信号に、エッジ強調や平滑化等の二次元フィルタ処理などを施して出力する回路である。これらの処理は、判定信号や切換信号によって制御されており、例えば、判定信号が線画であればエッジ強調のフィルタ処理を、非線画であれば平滑化のフィルタ処理を行う。また、切換信号によって、判定信号にかかわらずエッジ強調や平滑化のフィルタ処理を行うこともある。   The filter circuit 218 is a circuit that outputs the image signal from the delay circuit 217 by performing two-dimensional filter processing such as edge enhancement and smoothing. These processes are controlled by a determination signal or a switching signal. For example, if the determination signal is a line drawing, edge enhancement filter processing is performed, and if the determination signal is a non-line drawing, smoothing filter processing is performed. Further, edge enhancement or smoothing filtering may be performed by the switching signal regardless of the determination signal.

色補正回路219は、フィルタ回路218からの画像信号を上記のごとく選択される現像器に応じたトナーの記録量に変換する色補正処理を行う。この処理は、判定信号や切換信号によって制御されており、例えば、切換信号に応じてフルカラーモードやブラックモードに適したトナー記録量に変換したり、フルカラーモードにおいて判定信号が線画かつ白黒画像であればUCR率(Under Color Removal:下色除去)を100%にし、非線画又はカラー画像であればUCR率を70%にする変換を行うこともある。また、切換信号に応じて一定の画像信号値及び判定信号値を出力する塗り潰し処理、指定された色を別の色に変換する色変換処理を行うこともある。色補正回路219からは、トナー記録量に変換された1種類の画像信号、判定信号及び切換信号が出力され、変倍回路220へ入力される。   The color correction circuit 219 performs color correction processing for converting the image signal from the filter circuit 218 into a toner recording amount corresponding to the developing device selected as described above. This processing is controlled by a determination signal and a switching signal.For example, the toner recording amount suitable for the full color mode or the black mode is converted according to the switching signal, or the determination signal is a line drawing and a monochrome image in the full color mode. For example, conversion may be performed in which the UCR rate (Under Color Removal) is set to 100%, and the UCR rate is set to 70% for a non-line image or a color image. In some cases, a filling process for outputting a constant image signal value and a determination signal value according to the switching signal and a color conversion process for converting a designated color into another color may be performed. From the color correction circuit 219, one type of image signal converted into the toner recording amount, a determination signal, and a switching signal are output and input to the scaling circuit 220.

変倍回路220は、色補正回路219からの3種類の信号を主走査方向に拡大/縮小する変倍処理を行う回路である。なお、原稿を副走査方向に拡大/縮小する変倍処理は、キャリッジ駆動モータ211の回転制御によって行われる。   The scaling circuit 220 is a circuit that performs scaling processing for enlarging / reducing the three types of signals from the color correction circuit 219 in the main scanning direction. Note that the scaling process for enlarging / reducing the document in the sub-scanning direction is performed by controlling the rotation of the carriage drive motor 211.

階調処理回路221は、温度や湿度によって変動するプリンタユニット102の記録特性(画像信号対トナー記録量特性)を補正するγ補正処理や、主走査方向の1又は数画素と副走査方向の1又は数画素を1単位とし、解像度又は階調性を重視した架張表現をする階調処理などを行う。ここで、γ補正処理及び階調処理は、判定信号や切換信号によって制御されており、例えば、判定信号が線画であれば、解像度を重視した階調処理を行い、非線画であれば階調性を重視した階調処理を行う。さらに、切換信号によって、判定信号にかかわらず所定の階調処理又はγ補正処理を行うこともある。   The gradation processing circuit 221 performs γ correction processing for correcting the recording characteristics (image signal versus toner recording amount characteristics) of the printer unit 102 that fluctuate depending on temperature and humidity, and 1 or several pixels in the main scanning direction and 1 in the sub-scanning direction. Alternatively, gradation processing or the like is performed with several pixels as one unit and a stretched expression that emphasizes resolution or gradation. Here, the γ correction processing and the gradation processing are controlled by a determination signal or a switching signal. For example, if the determination signal is a line drawing, gradation processing is performed with an emphasis on resolution, and if the determination signal is a non-line drawing, the gradation processing is performed. Gradation processing with emphasis on performance is performed. Further, predetermined gradation processing or γ correction processing may be performed by the switching signal regardless of the determination signal.

なお、階調処理回路221は、LAN接続装置204にも接続されており、上記処理が施された画像信号又はLAN接続装置204から入力される画像信号を選択出力することもできる。   Note that the gradation processing circuit 221 is also connected to the LAN connection device 204, and can selectively output an image signal subjected to the above processing or an image signal input from the LAN connection device 204.

画像処理制御回路222は、システム制御ユニット203と通信を行うとともに、システム制御ユニット203からの要求に応じて、地肌除去回路213、γ変換回路214、像域分離回路215、領域制御回路216、遅延回路217、フィルタ回路218、色補正回路219、変倍回路220及び階調処理回路221の設定などを行い、画像処理ユニット111全体を制御している。   The image processing control circuit 222 communicates with the system control unit 203 and, in response to a request from the system control unit 203, a background removal circuit 213, a γ conversion circuit 214, an image area separation circuit 215, an area control circuit 216, a delay Settings of the circuit 217, the filter circuit 218, the color correction circuit 219, the scaling circuit 220, and the gradation processing circuit 221 are performed to control the entire image processing unit 111.

階調処理回路222から出力された画像信号は、プリンタユニット102のLD制御回路223へ入力される。   The image signal output from the gradation processing circuit 222 is input to the LD control circuit 223 of the printer unit 102.

図14に、プリンタユニット102の構成を示す。LD制御回路223は、入力された画像信号に応じてパルス幅変調やパワー変調を行うととともに、プリンタユニット102全体を制御している。例えば、LD制御回路223を制御してLD224を強制的に消灯したり、ポリゴンモータ116、感光体ドラムを回転駆動するモータ226及び転写ベルトを回転駆動するモータ227の回転制御、現像ユニット118の現像器K、C、M及びYの選択制御、高圧電源228の各負荷(例えば、帯電チャージャ、現像器、転写ベルト、転写チャージャ等)ごとの出力制御、熱定着ユニット125a、125bの温度制御などを行う。なお、プリンタユニット102は、収納された記録紙の大きさを検出する紙サイズセンサ229を給紙カセット120a、120bごとに有しており、その検出結果はプリンタ制御回路225へ出力される。   FIG. 14 shows the configuration of the printer unit 102. The LD control circuit 223 performs pulse width modulation and power modulation according to the input image signal and controls the entire printer unit 102. For example, the LD control circuit 223 is controlled to forcibly turn off the LD 224, the rotation control of the polygon motor 116, the motor 226 that rotationally drives the photosensitive drum, and the motor 227 that rotationally drives the transfer belt, and development of the developing unit 118. Selection control of the devices K, C, M and Y, output control for each load of the high voltage power supply 228 (for example, charging charger, developing device, transfer belt, transfer charger, etc.), temperature control of the thermal fixing units 125a, 125b, etc. Do. The printer unit 102 has a paper size sensor 229 for detecting the size of the stored recording paper for each of the paper feed cassettes 120 a and 120 b, and the detection result is output to the printer control circuit 225.

図15に、操作表示ユニット201の構成を示す。操作表示ユニット201は、各種モードの選択肢、設定状態、読み取った原稿画像等を表示する表示部と、表示部の押下位置を検出する検出部が一体となったタッチ・パネル・ディスプレイ(TPD)230、コピー枚数やコピー開始命令等を入力するためのキーボード231、及び操作表示制御回路232から構成されている。操作表示制御回路232は、TPD230に各モードの選択肢などを表示してキー入力を促したり、TPD230及びキーボード231からの入力を検出して、TPD230に設定された状態を表示するとともに、システム制御ユニット203と通信を行って入力結果を送信する等を行う。また、読み取った原稿の画像信号が領域制御回路216を経由してTPD230へ送られる際のTPD230の制御も行っている。   FIG. 15 shows the configuration of the operation display unit 201. The operation display unit 201 includes a touch panel display (TPD) 230 in which a display unit that displays various mode options, setting states, read document images, and the like and a detection unit that detects a pressed position of the display unit are integrated. And a keyboard 231 for inputting the number of copies, a copy start command, and the like, and an operation display control circuit 232. The operation display control circuit 232 prompts key input by displaying options for each mode on the TPD 230, detects input from the TPD 230 and the keyboard 231 and displays a state set in the TPD 230, and also displays a system control unit. 203 communicates with the terminal 203 to transmit the input result. Also, the TPD 230 is controlled when the read image signal of the document is sent to the TPD 230 via the area control circuit 216.

〔第1の実施形態〕
本発明にかかる地肌除去処理を実行する地肌除去回路213の詳細な構成を図16に示す。
地肌除去回路213は、入力されたカラー画像信号に基づいて原稿画像の地肌レベルを検出する地肌レベル検出回路401と、検出した地肌レベルに応じて画像信号を補正する地肌レベル補正回路402とによって構成されている。
[First Embodiment]
FIG. 16 shows a detailed configuration of the background removal circuit 213 that executes the background removal processing according to the present invention.
The background removal circuit 213 includes a background level detection circuit 401 that detects the background level of the document image based on the input color image signal, and a background level correction circuit 402 that corrects the image signal according to the detected background level. Has been.

地肌レベル記憶回路403は、画像信号の主走査方向を複数の区間に分割した際の、各区間ごとのカラー地肌レベルを記憶する回路であり、地肌検出回路401へ入力される画像信号の主走査方向の位置に応じて、記憶している地肌レベルを地肌レベル予測回路404へ出力する。   The background level storage circuit 403 is a circuit that stores the color background level for each section when the main scanning direction of the image signal is divided into a plurality of sections, and the main scanning of the image signal input to the background detection circuit 401. The stored background level is output to the background level prediction circuit 404 according to the direction position.

地肌レベル予測回路404は、後述する代表値抽出回路405及び平坦性判定回路406が処理の対象としている区間(注目区間)の周辺区間に対応し、地肌レベル器大奥回路403に記憶されている地肌レベルに少なくとも基づいて、注目区間の地肌レベルを予測する回路であり、予測した地肌レベルを明暗変化評価回路409、地肌部判定回路410及び地肌レベル決定回路411へ出力する。地肌レベルの予測は、式(4)に示すように、注目区間及びその左右隣接区間の記憶されている地肌レベルの加重平均を色成分ごとに算出し、これを予測下地レベルとすることで実現する。   The background level prediction circuit 404 corresponds to a peripheral section of a section (attention section) that is a target of processing by a representative value extraction circuit 405 and a flatness determination circuit 406, which will be described later, and is stored in the background level device large depth circuit 403. It is a circuit that predicts the background level of the target section based at least on the level, and outputs the predicted background level to the light / dark change evaluation circuit 409, the background portion determination circuit 410, and the background level determination circuit 411. As shown in Equation (4), the background level prediction is realized by calculating a weighted average of the background level stored in the target section and its right and left adjacent sections for each color component, and setting this as the predicted background level. To do.

予測地肌レベル=(8×(注目区間の記憶された地肌レベル)+12×左隣区間の記憶された地肌レベル+12×(右隣区間の記憶された地肌レベル))/32 ・・・(4)   Predicted background level = (8 × (stored background level of the section of interest) + 12 × stored background level of the next left section + 12 × (stored background level of the right next section)) / 32 (4)

一方、入力されたカラー画像信号は、代表値抽出回路405及び平坦性判定回路406に入力される。   On the other hand, the input color image signal is input to the representative value extraction circuit 405 and the flatness determination circuit 406.

代表値抽出回路405は、入力された画像信号の主走査方向位置に応じて、対応する区間、すなわち注目区間を代表する画像信号値(代表値)を色成分ごとに抽出して出力する回路である。代表値抽出回路405は、抽出した代表値を無彩色判定回路407、明るさ判定回路408、明暗変化評価回路409及び地肌部判定回路410に出力する。代表値の抽出は、注目区間における画像信号の平均値又は中間値(画像信号の大きさ順に並べた時に中間に位置する信号値)、あるいは注目区間及びその周辺の画像信号の平均値又は中間値を求め、これを代表値とすることで実現する。例えば、代表値を注目区間における画像信号の平均値とすると、式(5)のように算出する。   The representative value extraction circuit 405 is a circuit that extracts and outputs an image signal value (representative value) representing a corresponding section, that is, a section of interest, for each color component in accordance with the position of the input image signal in the main scanning direction. is there. The representative value extraction circuit 405 outputs the extracted representative value to the achromatic color determination circuit 407, the brightness determination circuit 408, the light / dark change evaluation circuit 409, and the background portion determination circuit 410. The representative value is extracted by calculating the average value or the intermediate value of the image signals in the target section (the signal value positioned in the middle when arranged in the order of the size of the image signal), or the average value or the intermediate value of the image signals in the target section and its surroundings. This is realized by determining this as a representative value. For example, when the representative value is the average value of the image signals in the target section, the calculation is performed as shown in Expression (5).

代表値=Σ(注目区間における画像信号の総和)/(注目区間の画素数) ・・・(5)   Representative value = Σ (total sum of image signals in the target section) / (number of pixels in the target section) (5)

平坦性判定回路406は、注目区間における画像信号の平坦性を判定する回路で、平坦性の判定結果を地肌部判定回路410に出力する。平坦性の判定は、例えば、色成分ごとに、注目区間における画像信号の最大値及び最小値を抽出してその差分を算出し、それぞれが所定の閾値よりも小さければ平坦と判定することで実現する。   The flatness determination circuit 406 is a circuit that determines the flatness of the image signal in the attention section, and outputs the flatness determination result to the background portion determination circuit 410. The determination of flatness is realized by, for example, extracting the maximum value and the minimum value of the image signal in the target section for each color component, calculating the difference, and determining that each is flat if it is smaller than a predetermined threshold value. To do.

Figure 2006013917
Figure 2006013917

なお、この平坦性の判定結果は、後段で説明するように、地肌部分の判定に使用される。すなわち、原稿の文字・細線部分や網点印刷部分の画像信号は、明暗の起伏が激しいという特徴を有しており、このような部分を地肌部分と判定しないために、平坦性判定回路406は画像信号における起伏の有無を平坦性によって判定する。   The flatness determination result is used to determine the background portion as will be described later. That is, the image signal of the character / thin line portion or halftone print portion of the document has a feature that the shading of the light and dark is severe, and the flatness determination circuit 406 does not determine such a portion as the background portion. The presence or absence of undulations in the image signal is determined by flatness.

また、実際の地肌部分における画像信号のばらつき量は、色成分によって異なっている。これは、原稿を読み取る際の信号SN比が、色成分によって異なることなどによって起こる。式(6)では、各色成分ごとに異なる定数を閾値として使用しているが、これは各色成分のばらつきを考慮してのことであり、これにより、平坦性の判定精度が向上する。   Further, the variation amount of the image signal in the actual background portion varies depending on the color component. This occurs, for example, when the signal S / N ratio at the time of reading a document differs depending on the color component. In equation (6), a constant that is different for each color component is used as a threshold value. This is because the variation of each color component is taken into account, and this improves the accuracy of determination of flatness.

なお、平坦度の判定は、注目区間及びその周辺の画像信号に基づいて行っても良い。あるいは、このような範囲における画像信号の分散などの統計量を各色成分ごとに算出してその大きさに基づいて判定しても良い。   Note that the flatness determination may be performed based on the image signal of the section of interest and its surroundings. Alternatively, a statistic such as the variance of the image signal in such a range may be calculated for each color component and determined based on the magnitude.

無彩色判定回路407は、注目区間における画像信号がほぼ無彩色であるか否かを判定する回路であり、無彩色性の判定結果を地肌部検出回路410へ出力する。無性色性の判定は、例えば、上述した代表値のカラーバランスを評価することで実現する。すなわち、代表値色成分の相互比較によってその最大値と最小値とを抽出して、その差分を求め、式(7)に示すように大きさが所定の閾値よりも小さければ無彩と判定する。   The achromatic color determination circuit 407 is a circuit that determines whether or not the image signal in the target section is substantially achromatic, and outputs the determination result of the achromatic color to the background portion detection circuit 410. The determination of achromaticity is realized, for example, by evaluating the color balance of the representative value described above. That is, the maximum value and the minimum value are extracted by mutual comparison of the representative value color components, the difference is obtained, and if the magnitude is smaller than a predetermined threshold as shown in Expression (7), it is determined that the color is achromatic. .

(代表値色成分の最大値−代表値色成分の最小値)<TH_N ・・・(7)
ならば、無彩色。ここで、TH_Nは、定数。
(Maximum representative value color component−minimum value of representative color component) <TH_N (7)
If so, achromatic. Here, TH_N is a constant.

なお、この無彩色性の判定結果も、地肌部分の判定に使用される。本実施形態が対象とする地肌は白又はそれに類似した無彩色であり、色紙などの地肌は補正(除去)すべきではない色情報部分と見なして地肌として取り扱わない。このため、色地部分を地肌部分と判定しないために、無彩色性判定回路407は画像信号がほぼ無彩を示すか否か判定する。   This achromatic determination result is also used to determine the background portion. The background targeted by this embodiment is white or an achromatic color similar to it, and the background such as colored paper is regarded as a color information portion that should not be corrected (removed) and is not handled as the background. For this reason, in order not to determine the color background portion as the background portion, the achromatic color determination circuit 407 determines whether or not the image signal is substantially achromatic.

明るさ判定回路408は、注目区間における画像信号が明るいか否かを判定する回路で、明るさの判定結果を地肌部判定回路410に出力する。明るさの判定は、例えば、代表値の各色成分の明るさを評価することで実現できる。すなわち、式(8)に示すように代表値の各色成分がそれぞれ所定の閾値よりも明るければ明るいと判定する。   The brightness determination circuit 408 is a circuit that determines whether or not the image signal in the target section is bright, and outputs the brightness determination result to the background portion determination circuit 410. The determination of brightness can be realized, for example, by evaluating the brightness of each color component of the representative value. That is, as shown in Expression (8), if each color component of the representative value is brighter than a predetermined threshold value, it is determined to be bright.

Figure 2006013917
Figure 2006013917

なお、この明るさ判定結果も地肌部分の判定に使用される。本実施形態が対象とする地肌は、原稿に使用されている用紙部分で、通常は新聞紙程度の明るさを下限とし、黒ベタのように暗い部分は地肌とは取り扱わない。このような部分を地肌と判定しないために、明るさ判定回路408は画像信号が明るいか否かを判定する。   This brightness determination result is also used to determine the background portion. The background targeted by the present embodiment is a paper portion used for a document, and usually has a brightness as low as that of newspaper, and a dark portion such as black solid is not treated as a background. In order not to determine such a portion as the background, the brightness determination circuit 408 determines whether or not the image signal is bright.

明暗変化評価回路409は、注目区間における画像信号の明暗がその周辺の画像信号と比べて、どのように変化しているかを評価する回路で、明暗変化の評価結果を地肌部判定回路410へ出力する。明暗変化の評価は、例えば、予測地肌レベルと代表値とを参照することで実現できる。すなわち、注目区間における画像信号に代表値を対応させ、その周辺の画像信号に予測地肌レベルを対応させる。   The light / dark change evaluation circuit 409 is a circuit that evaluates how the light / dark of the image signal in the target section changes compared to the surrounding image signals, and outputs the evaluation result of the light / dark change to the background determination circuit 410. To do. The evaluation of the light / dark change can be realized, for example, by referring to the predicted background level and the representative value. That is, the representative value is associated with the image signal in the attention section, and the predicted background level is associated with the surrounding image signals.

明暗変化評価の第1は、注目区間における画像信号がその周辺の画像信号と比べ、暗方向への変化が所定量以下であるか否かの評価であり、例えば、予測地肌レベルと代表値との差分を色成分ごとに算出し、式(9)に示すように、それぞれが所定の閾値よりも小さければ暗方向への変化が所定量以下であると判定する。   The first light / dark change evaluation is an evaluation of whether or not the change in the dark direction is less than or equal to a predetermined amount compared to the surrounding image signals of the image signal of interest, for example, the predicted background level and the representative value Is calculated for each color component, and as shown in Expression (9), if each of them is smaller than a predetermined threshold, it is determined that the change in the dark direction is less than or equal to the predetermined amount.

Figure 2006013917
Figure 2006013917

また、明暗変化評価の第2は、注目区間における画像信号がその周辺の画像信号と比べ、明方向への変化が所定量以上であるか否かの評価であり、例えば、代表値と予測地肌レベルとの差分を色成分ごとに算出して、式(10)に示すようにいずれかが所定の閾値よりも大きければ明方向への変化が所定量以上であると判定する。   In addition, the second evaluation of the light / dark change is an evaluation of whether or not the change in the bright direction is greater than or equal to a predetermined amount by comparing the image signal in the target section with the surrounding image signal. For example, the representative value and the predicted background A difference from the level is calculated for each color component, and if any of them is larger than a predetermined threshold as shown in Expression (10), it is determined that the change in the bright direction is equal to or greater than a predetermined amount.

Figure 2006013917
Figure 2006013917

地肌部判定回路410は、注目区間の画像信号に応じた地肌レベルを抽出する回路で、注目区間の画像信号が地肌部分又はそれに準じた部分かを判定し、判定結果を地肌レベル保持回路412へ出力するとともに、判定結果に応じて抽出した地肌レベルを地肌レベル保持回路412及び地肌レベル修正回路413へ出力する。
これらの動作は、例えば、予測地肌レベル、代表値、平坦性の判定結果、無彩色性の判定結果、明るさの判定結果及び明暗変化の評価結果に応じて行う。
The background portion determination circuit 410 is a circuit that extracts a background level corresponding to the image signal of the target section, determines whether the image signal of the target section is the background portion or a portion equivalent thereto, and the determination result is sent to the background level holding circuit 412. While outputting, the background level extracted according to the determination result is output to the background level holding circuit 412 and the background level correction circuit 413.
These operations are performed according to, for example, the predicted background level, the representative value, the determination result of flatness, the determination result of achromaticity, the determination result of brightness, and the evaluation result of brightness change.

すなわち、平坦性の評価結果が平坦で、無彩色の判定結果が無彩で、明るさの判定結果が明るく、明暗変化評価結果が暗方向への変化が所定量以下であるならば、注目区間を真の地肌部分と判定し、代表値を抽出した地肌レベルとする。
また、真の地肌部ではないが、明方向への変化が所定量以上であれば、その注目区間を準地肌部と判定し、予測地肌レベルと代表値とに基づいて算出した値を抽出した地肌レベルとする。抽出地肌レベルの算出は、例えば、式(11)〜式(15)に示すように、代表値の最大値、代表値と予測地肌レベルとの差分を色成分ごとに算出したその最大値、すなわち明方向変化の最大量を抽出し、この最大値に基づいて色成分ごとに予測地肌レベルを修正するとともに、代表値の最大値で制限する。
That is, if the evaluation result of flatness is flat, the determination result of achromatic color is achromatic, the determination result of brightness is bright, and the change result in the dark-to-dark change is less than a predetermined amount, the interval of interest Is determined as a true background portion, and a representative value is extracted as a background level.
In addition, although it is not a true background part, if the change in the bright direction is equal to or greater than a predetermined amount, the section of interest is determined as a quasi-background part, and a value calculated based on the predicted background level and the representative value is extracted. Set to the background level. For example, as shown in the equations (11) to (15), the extracted background level is calculated as follows: the maximum value of the representative value, and the maximum value obtained by calculating the difference between the representative value and the predicted background level for each color component, that is, The maximum amount of change in the bright direction is extracted, the predicted background level is corrected for each color component based on the maximum value, and the maximum value of the representative value is limited.

また、真の地肌部でも準地肌部でもない時は、その注目区間を非地肌部と判定する。なお、この場合は、注目区間の画像信号に応じた地肌レベルは抽出できないため、予測地肌レベルを抽出した地肌レベルと見なす。   Moreover, when it is neither a true background part nor a quasi-background part, it determines that the attention area is a non-background part. In this case, since the background level corresponding to the image signal in the target section cannot be extracted, the predicted background level is regarded as the extracted background level.

代表値の最大値=MAX(代表値の赤成分,代表値の緑成分,代表値の青成分) ・・・(11)
明方向変化の最大値=MAX((代表値の赤成分−予測地肌レベルの赤成分),(代表値の緑成分−予測地肌レベルの緑成分),(代表値の青成分−予測地肌レベルの青成分)) ・・・(12)
抽出地肌レベルの赤成分=MAX((予測地肌レベルの赤成分+明方向変化の最大値),(代表値の最大値成分)) ・・・(13)
抽出地肌レベルの緑成分=MAX((予測地肌レベルの緑成分+明方向変化の最大値),(代表値の最大値成分)) ・・・(14)
抽出地肌レベルの青成分=MAX((予測地肌レベルの青成分+明方向変化の最大値),(代表値の最大値成分)) ・・・(15)
ここで、式(11)〜式(15)において、MAX()は、要素の最大値を選択する関数。ただし、予測地肌レベル及び代表値は明るい程大きな値をとるものとする。
Maximum representative value = MAX (representative red component, representative green component, representative blue component) (11)
Maximum value of change in bright direction = MAX ((representative value red component−predicted background level red component), (representative value green component−predicted background level green component), (representative value blue component−predicted background level) Blue component)) (12)
Extracted background level red component = MAX ((predicted background level red component + maximum value of light direction change), (maximum representative value component)) (13)
Extracted background level green component = MAX ((predicted background level green component + maximum value of light direction change), (maximum representative value component)) (14)
Blue component of extracted background level = MAX ((blue component of predicted background level + maximum value of change in light direction), (maximum value component of representative value)) (15)
Here, in the expressions (11) to (15), MAX () is a function for selecting the maximum value of the elements. However, it is assumed that the predicted background level and the representative value have larger values as the brightness increases.

なお、基本的に、地肌部判定回路410は、真の地肌部であるか否かに基づいて、代表値か予測地肌レベルを抽出しても良く、この方法によっても大部分の原稿を問題なく扱うことができる。   Basically, the background portion determination circuit 410 may extract a representative value or a predicted background level based on whether or not the background portion is a true background portion, and even with this method, most manuscripts can be extracted without any problem. Can be handled.

地肌レベル保持回路412は、主走査方向全域を代表する地肌レベルを保持するとともに、入力された画像信号に応じて、その代表地肌レベルを更新する回路であり、保持している代表地肌レベルを、地肌レベル修正回路413へ出力する。   The background level holding circuit 412 is a circuit that holds the background level that represents the entire region in the main scanning direction and updates the representative background level according to the input image signal. Output to the background level correction circuit 413.

代表地肌レベルの更新は、例えば、地肌部判定回路410が、真の地肌部と判定した区間の個数とその時に抽出された地肌レベルの総和、準地肌部と判定した区間の個数とその時に抽出された地肌レベルの総和とを、主走査ごとに集計し、これに基づいて行う。   The update of the representative background level is performed, for example, by the number of sections determined by the background determination circuit 410 as a true background and the total of the background levels extracted at that time, the number of sections determined as a quasi-background, and the extraction at that time. The total sum of the background levels is totaled for each main scan, and is performed based on this.

すなわち、真の地肌部と判定した区間が所定数(TH_T)以上あれば、真の地肌部が十分に多く信頼性の高い値が得られたと判断して、真の地肌部と判定された区間の平均値に基づいて、色成分ごとに代表地肌レベルを式(16)のように更新する。   That is, if there are a predetermined number (TH_T) or more of the sections determined to be true background portions, it is determined that the true background portions are sufficiently many and highly reliable values are obtained, and the sections determined to be true background portions. Based on the average value, the representative background level is updated for each color component as shown in Expression (16).

更新後代表地肌レベル=(252×保持していた代表地肌レベル+4×真の地肌部と判定した区間の平均値)/256 ・・・(16)
また、真の地肌部と判定した区間が所定数(TH_T)未満であるが、準地肌部と判定した区間が所定数(TH_A)以上あれば、準地肌部が十分に多く信頼性の高い値が得られたと判断し、さらに、その平均値が保持していた代表地肌レベルよりも明るければ、準地肌と判定した区間の平均値に基づいて、色成分ごとに代表地肌レベルを式(24)のように更新する。
Renewed representative background level = (252 × retained representative background level + 4 × average value of sections determined to be true background) / 256 (16)
In addition, the number of sections determined to be true background portions is less than a predetermined number (TH_T), but if the number of sections determined to be quasi-background portions is greater than or equal to a predetermined number (TH_A), the number of quasi-background portions is sufficiently large and highly reliable. If the average value is brighter than the representative background level held, the representative background level is calculated for each color component based on the average value of the section determined to be a quasi-background background (24). Update like this.

更新後代表地肌レベル=(252×保持していた代表地肌レベル+4×準地肌部と判定した区間の平均値)/256 ・・・(17)   Renewed representative background level = (252 × retained representative background level + 4 × average value of sections determined to be quasi-background) / 256 (17)

先の条件をみたさない場合は、代表地肌レベルの更新は行わない。   If the previous condition is not met, the representative background level is not updated.

以上では、真の地肌部又は準地肌部と判定した区間全ての平均値に基づいて、代表地肌レベルを更新する例を示したが、これに限定されることはない。例えば、真の地肌部と判定した区間の個数が所定数(TH_N)に達した時点での平均値に基づいても良く、所定数を複数用意して、より多くの所定数に達した時点での平均値を選択するようにしてもよい。
また、最初の主走査(副走査方向の1ライン目)では保持すべき代表地肌レベルが確定しないので、代わりに所定の地肌レベルを初期値として保持する。
また、基本的に地肌部保持回路412は、真の地肌部と判定した区間の個数とその時に抽出した地肌レベルの総和のみを主走査ごとに集計し、これに基づいて代表地肌レベルを更新しても良く、この方法によっても大部分の原稿を問題なく取り扱うことができる。
In the above, the example in which the representative background level is updated based on the average value of all the sections determined as the true background portion or the quasi-background portion is shown, but the present invention is not limited to this. For example, it may be based on an average value when the number of sections determined to be true background portions reaches a predetermined number (TH_N). When a plurality of predetermined numbers are prepared and a larger predetermined number is reached Alternatively, the average value may be selected.
In addition, since the representative background level to be held is not fixed in the first main scanning (first line in the sub-scanning direction), a predetermined background level is held as an initial value instead.
Basically, the background portion holding circuit 412 counts only the total number of sections determined to be true background portions and the background level extracted at that time for each main scan, and updates the representative background level based on this. This method can handle most of the originals without any problem.

地肌レベル補正回路413は、抽出地肌レベルの信頼性を評価して修正を行う回路で、修正した地肌レベルを地肌レベル決定回路411へ出力する。抽出地肌レベルの評価及び修正は、例えば、式(18)に示すように、色成分ごとに代表地肌レベルとの差の大きさで信頼性を評価し、信頼性が低い場合、すなわち差が大きい場合には、代表地肌レベルに対する許容範囲に制限する。   The background level correction circuit 413 is a circuit that evaluates and corrects the reliability of the extracted background level, and outputs the corrected background level to the background level determination circuit 411. In the evaluation and correction of the extracted background level, for example, as shown in Expression (18), the reliability is evaluated by the magnitude of the difference from the representative background level for each color component, and when the reliability is low, that is, the difference is large. In this case, the allowable range is limited to the representative background level.

Figure 2006013917
Figure 2006013917

地肌レベル決定回路411は、予測地肌レベル及び修正地肌レベルに少なくとも基づいて、注目区間の地肌レベルを決定する回路であり、決定した地肌レベルを地肌レベル記憶回路403及び地肌レベル補正回路402へ出力する。地肌レベルの決定は、例えば式(19)に示すように、予測地肌レベル及び抽出地肌レベルの加重平均を色成分ごとに算出し、これを決定地肌レベルとすることで実現する。   The background level determination circuit 411 is a circuit that determines the background level of the target section based at least on the predicted background level and the corrected background level, and outputs the determined background level to the background level storage circuit 403 and the background level correction circuit 402. . The background level is determined by, for example, calculating a weighted average of the predicted background level and the extracted background level for each color component as shown in Expression (19), and setting this as the determined background level.

決定地肌レベル=((修正地肌レベル)+3(予測地肌レベル))/4 ・・・(19)   Determined background level = ((corrected background level) +3 (predicted background level)) / 4 (19)

修正地肌レベルをそのまま決定地肌レベルとしていないのは、その元となる抽出地肌レベルの算出方法が地肌判定結果によって大きく異なるためである。すなわち、周辺区間で異なる地肌判定がなされると、修正地肌レベルにも大きな差が生じるため、画像信号を補正した後に、この差が疑似輪郭となって現れることがあるからである。すなわち、式(19)は、修正地肌レベルの比重を小さくすることで差の影響を低減し、疑似輪郭の発生を抑制する効果がある。   The reason why the corrected background level is not used as the determined background level is that the calculation method of the extracted background level that is the basis of the corrected background level varies greatly depending on the background determination result. That is, if different background determinations are made in the surrounding sections, a large difference also occurs in the corrected background level, and this difference may appear as a pseudo contour after the image signal is corrected. That is, the equation (19) has an effect of reducing the influence of the difference by reducing the specific gravity of the corrected background level and suppressing the generation of the pseudo contour.

地肌レベル記憶回路403は、決定地肌レベルを記憶して、上記のような出力動作に備える。なお、最初の主走査(副走査方向の1ライン目)では、記憶すべき地肌レベルはないが、代わりに所定の地肌レベルを初期値として、地肌レベル記憶回路403は記憶している。   The background level storage circuit 403 stores the determined background level and prepares for the output operation as described above. In the first main scanning (first line in the sub-scanning direction), there is no background level to be stored, but instead, the background level storage circuit 403 stores a predetermined background level as an initial value.

一般の原稿は、白紙に画像情報が記載されているため、地肌部分の画像信号は明暗の起伏が少なく、明るい値を有し、無彩色という特徴を有している。このため、地肌部判定回路410は、平坦性の判定結果、無彩色性の判定結果、明るさの判定結果等を参照して、真の地肌部か否かを判定している。特に、原稿の文字・細線部分や網点印刷のハイライト部分は、無彩色性や明るさの点では地肌部分と似ているため、平坦性の評価結果に基づいて判定することは地肌部と誤判定しないために有効である。   A general manuscript has image information written on a blank sheet, and therefore, the image signal of the background portion has a feature that there are few bright and dark undulations, a bright value, and an achromatic color. For this reason, the background determination circuit 410 determines whether or not it is a true background by referring to the determination result of flatness, the determination result of achromaticity, the determination result of brightness, and the like. In particular, the character / thin line portion of the original and the highlight portion of the halftone dot printing are similar to the background portion in terms of achromaticity and brightness, so that the determination based on the evaluation result of the flatness is the background portion. This is effective for preventing erroneous determination.

しかし、取り扱う原稿には、銀塩写真のように連続階調を有するものがある。これらのハイライトの部分は、無彩色性と明るさとを持ちながら、平坦性をも兼ね備えている婆が有り、上記の3条件だけでは、地肌部と誤判定してしまう。このため、地肌部判定回路410では、明暗変化の第1の評価結果も参照している。すなわち、銀塩写真などは、それ自身に白縁があったり、台紙に貼られているものが多く、これらの境界には微妙な明暗差が存在することが多い。このため、これらの境界における差を、注目区間における画像信号がその周辺の画像信号に比べ、暗方向への変化が所定量以下であるか否かによって判定する。これにより、銀塩写真のハイライト部などを真の地肌部と誤判定しないようにできる。   However, some manuscripts that are handled have continuous gradations such as silver halide photographs. These highlights have an achromatic color and brightness, but also have a flatness, and are erroneously determined as a background portion only under the above three conditions. For this reason, the background determination circuit 410 also refers to the first evaluation result of the change in brightness. That is, silver halide photographs and the like often have white borders or are affixed to a mount, and there are often subtle contrast differences between these boundaries. For this reason, the difference in these boundaries is determined by whether or not the change in the dark direction is less than or equal to a predetermined amount compared to the image signal in the area of interest compared to the surrounding image signals. Thereby, it is possible to prevent erroneous determination of a highlight portion of a silver halide photograph as a true background portion.

なお、非地肌部と判定すると、予測した地肌レベル、すなわち注目区間の画像信号(代表値)に追従しない地肌レベルが抽出され、これが次の主走査などにおける予測地肌レベルに反映されるので、境界から離れた後の処理でも同様の結果が得られる。   If it is determined as a non-background portion, a predicted background level, that is, a background level that does not follow the image signal (representative value) of the target section is extracted, and this is reflected in the predicted background level in the next main scan or the like. The same result can be obtained in the processing after leaving.

一方、上記のように、暗方向への変化が所定量以下であることを判定条件に加えると、地肌レベルが暗方向に急変化する場合の追従性能が低下して、問題となりやすい。特に、新聞紙などの白色度の低い用紙による原稿を扱う場合には、地肌部分で抽出される代表値が相対的に暗くなるので、予測地肌レベルも暗くなっていないと、明暗変化の第1の評価結果より、真の地肌部と判定されなくなってしまう。
このため、最初の主走査で地肌レベル記憶回路403が記憶している初期値は、地肌と判定すべき下限の明るさ、例えば新聞紙の地肌レベルに合わせた値とする必要がある。
On the other hand, as described above, if the change in the dark direction is equal to or less than the predetermined amount, the follow-up performance when the background level suddenly changes in the dark direction is deteriorated, which tends to cause a problem. In particular, when manuscripts with low whiteness paper such as newspaper are handled, the representative value extracted in the background portion becomes relatively dark. Therefore, if the predicted background level is not dark, the first change in light and darkness is caused. From the evaluation result, it is not determined to be a true background portion.
For this reason, the initial value stored in the background level storage circuit 403 in the first main scan needs to be a value that matches the lower limit brightness to be determined as the background, for example, the background level of newspaper.

なお、この値は明るさ判定回路408の評価基準(TH_L)とほぼ同じであることが好ましい。すなわち、明るさ判定回路408でも、注目区間における画像信号が地肌部と判定すべき明るさを有しているかを判定しているため、その評価結果と一致することが好ましい。   This value is preferably substantially the same as the evaluation criterion (TH_L) of the brightness determination circuit 408. That is, since the brightness determination circuit 408 also determines whether the image signal in the attention section has brightness that should be determined as the background portion, it is preferable to match the evaluation result.

同様に、地肌レベル保持回路412が、最初の主走査で保持している代表地肌レベルの初期値も、地肌レベル記憶回路403の初期値と同じか、代表地肌レベルの初期値に対する許容範囲に地肌レベル記憶回路403の初期値が入るようにする必要がある。
これは、地肌部判定回路410が、副走査先端において非地肌部判定を行い、予測地肌レベル、すなわち地肌レベル記憶回路403の初期値を抽出した時に、地肌レベル修正回路413が働かないようにするためである。これにより、地肌レベル記憶回路403が再記憶する地肌レベルが、無駄に初期値と違ってしまうことを防げる。
Similarly, the initial value of the representative background level held by the background level holding circuit 412 in the first main scan is the same as the initial value of the background level storage circuit 403 or within the allowable range for the initial value of the representative background level. The initial value of the level storage circuit 403 needs to be entered.
This is because the background level correction circuit 413 does not work when the background portion determination circuit 410 performs non-background portion determination at the front end of the sub-scan and extracts the predicted background level, that is, the initial value of the background level storage circuit 403. Because. Thereby, it is possible to prevent the background level re-stored by the background level storage circuit 403 from being unnecessarily different from the initial value.

地肌部判定回路410では、真の地肌部と判定する際に、第1の評価結果、「明暗変化評価結果が暗方向への変化が所定量以下」という条件を付加しているが、その逆に「明暗変化評価結果が明方向への変化が所定量以下」という条件は付加していない。これは、一般に、より明るい分には地肌である可能性が高いためである。しかし、地肌レベルが暗い原稿にパンチ穴が空いている場合も想定でき、この場合は、パンチ穴を通して読み取られる原稿押さえの部分が真の地肌部と判定され、抽出される地肌レベルも実際の原稿よりも明るくなってしまう可能性がある。   In the background portion determination circuit 410, when determining the true background portion, the first evaluation result, the condition that “the change in the dark / dark change is less than a predetermined amount in the dark / dark change evaluation result” is added. In addition, a condition that “the change in brightness in the light / dark change evaluation result is a predetermined amount or less” is not added. This is because, in general, the brighter portion is more likely to be the background. However, it is also possible to assume that a document with a dark background level has punch holes. In this case, the portion of the document that is read through the punch hole is determined to be a true background, and the extracted background level is also the actual document level. It may become brighter than.

地肌レベル保持回路412及び地肌レベル修正回路413は、このような場合に有効である。すなわち、地肌レベル保持回路412は、主走査方向を代表する地肌レベルを保持するため、パンチ穴のような微小な特異点の影響を受けにくく、地肌レベル修正回路413がパンチ穴部分で抽出した地肌レベルを、信頼性が低いと評価できる。   The background level holding circuit 412 and the background level correction circuit 413 are effective in such a case. That is, since the background level holding circuit 412 holds the background level representing the main scanning direction, it is not easily affected by minute singular points such as punch holes, and the background level correction circuit 413 extracts the background level at the punch hole portions. The level can be evaluated as unreliable.

ところで、全面に網点画像を有する原稿では、その平坦性によって、真の地肌部が判定されない。また、上記のように地肌レベル記憶回路403に暗めの初期値を設定すると、そのままの値ではハイライト部が除去されてしまうなどの不具合が生じる。このため、地肌部判定回路410は、真の地肌部ではないが明方向への変化が所定量以上であれば準地肌部と判定し、予測地肌レベルと代表値とに基づいて算出した値を抽出した地肌レベルとするようにしている。これにより、全面網点画像のような原稿でも、ハイライト部分の画像信号に基づいた地肌レベルが検出されるため、ハイライト部が除去されることはない。   By the way, in a manuscript having a halftone dot image on the entire surface, a true background portion is not determined due to its flatness. In addition, when a dark initial value is set in the background level storage circuit 403 as described above, there is a problem that the highlight portion is removed with the value as it is. Therefore, the background portion determination circuit 410 determines that the background portion is not a true background portion but is a quasi-background portion if the change in the bright direction is a predetermined amount or more, and calculates a value calculated based on the predicted background level and the representative value. The extracted background level is set. As a result, even in a document such as an entire halftone dot image, the background level is detected based on the image signal of the highlight portion, so that the highlight portion is not removed.

地肌レベル保持回路412では、準地肌部と判定した区間の個数とその時に抽出された地肌レベルの総和のみも主走査ごとに集計し、これに基づいて代表地肌レベルがより更新されるようにするためである。   The background level holding circuit 412 counts only the total number of sections determined to be quasi-background parts and the background level extracted at that time for each main scan, and the representative background level is updated more based on this. Because.

なお、上記の式(13)〜式(15)では、共通の値(明方向変化の最大値)によって予測地肌レベルの各色成分を補正し、さらに代表値の最大値成分で制限するようにしているが、これは代表値の色味の影響を排除するためである。これにより、地肌レベルのカラーバランスを崩すことなく、ハイライト色網点部などの有彩色部分を準地肌とすることができる。   In the above formulas (13) to (15), each color component of the predicted background level is corrected by a common value (maximum value of the change in the bright direction), and further limited by the maximum value component of the representative value. This is to eliminate the influence of the color of the representative value. As a result, a chromatic color portion such as a highlight color halftone dot portion can be made a semi-background without losing the color balance at the background level.

上記のスキャナユニット101は、原稿外の部分(白色原稿圧版など)も読み取って画像信号を出力する。原稿外の部分は、原稿の地肌部分に類似した特徴を備えていることが多いため、真の地肌部と誤判定されやすい。一方、本発明では、地肌レベルの予測を、注目区間の地肌レベルに少なくとも基づいて行っており、原稿端部において、原稿外の部分に対応する地肌レベルを参照してしまうと、地肌レベルを正しく予測できなくなってしまう。このため、原稿端部に位置する区間、又はそのさらに外側では、式(4)に例示したように両隣の地肌レベルを参照するのではなく、式(20)や式(21)のように原稿外側方向の区間を参照せずに地肌レベルを予測することが好ましい。   The scanner unit 101 also reads a portion outside the original (such as a white original press plate) and outputs an image signal. Since the portion outside the document often has features similar to the background portion of the document, it is likely to be erroneously determined as a true background portion. On the other hand, in the present invention, the background level is predicted based at least on the background level of the section of interest. If the background level corresponding to the portion outside the document is referred to at the document edge, the background level is correctly set. It becomes unpredictable. For this reason, in the section located at the end of the document, or further outside, the original background level is not referred to as in the formula (20) or the formula (21) instead of referring to the background levels on both sides as illustrated in the formula (4). It is preferable to predict the background level without referring to the section in the outer direction.

原稿左端側の予測地肌レベル=(20×(注目区間の記憶された地肌レベル)+12×(右隣区間の記憶された地肌レベル))/32 ・・・(20)
原稿右端側の予測地肌レベル=(20×(注目区間の記憶された地肌レベル)+12×(左端区間の記憶された地肌レベル))/32 ・・・(21)
Predicted background level on the left side of the document = (20 × (stored background level of the section of interest) + 12 × (stored background level of the right adjacent section)) / 32 (20)
Predicted background level on the right end side of the document = (20 × (stored background level of the target section) + 12 × (stored background level of the left end section)) / 32 (21)

上記のデジタルカラー複写機は、原稿サイズセンサ212を備えており、検出した原稿の大きさに応じて、原稿端部に位置する区間を特定することが可能である。このため、地肌レベル予測回路404も、原稿サイズに応じた地肌レベル予測方法の切換機能を備えており、これにより原稿端部における原稿地肌レベルの予測精度を維持している。   The digital color copying machine includes a document size sensor 212 and can specify a section located at the end of the document according to the detected size of the document. For this reason, the background level prediction circuit 404 also has a function of switching the background level prediction method according to the document size, thereby maintaining the accuracy of the document background level prediction at the document edge.

また、原稿サイズセンサは、定型サイズの原稿の大きさを検出するタイプが一般的であり、本実施形態の原稿サイズセンサ212も同様である。このため、不定型サイズの原稿がプラテン104上の所定の位置に置かれると、原稿サイズセンサ212はサイズの特徴が最も類似する定型サイズをその原稿の大きさとして検出する。したがって、このような場合に備えて、地肌レベル予測回路404には、原稿サイズセンサ212が検出したサイズよりも一回り小さいサイズによる地肌レベル予測方法の切換を行わせる。   The document size sensor is generally of a type that detects the size of a document of a standard size, and the document size sensor 212 of the present embodiment is also the same. For this reason, when a document of an irregular size is placed at a predetermined position on the platen 104, the document size sensor 212 detects the standard size having the most similar size characteristics as the size of the document. Therefore, in preparation for such a case, the background level prediction circuit 404 is caused to switch the background level prediction method with a size that is slightly smaller than the size detected by the document size sensor 212.

また、上記のように、本発明では、主走査方向全域を代表する地肌レベルの更新に、真の地肌部と判定した区間の個数とその時に抽出された地肌レベルの総和、準地肌部と判定した区間の個数とその時に抽出された地肌レベルの総和を、主走査時に集計する。この場合も、原稿外の部分を集計に加えると、正しい代表地肌レベルを得難くなるので、地肌レベル保持回路412は、原稿サイズセンサ212が検出したサイズよりも一回り小さいサイズの範囲内で集計を行うことが好ましい。さらに、そのサイズによって、区間の個数の閾値(TH_Tなど)も切り替えると良い。   In addition, as described above, in the present invention, the update of the background level representative of the entire region in the main scanning direction is performed by determining the number of sections determined as the true background portion, the sum of the background levels extracted at that time, and the quasi-background portion. The total number of sections and the background level extracted at that time are totalized during the main scan. Also in this case, if the portion outside the document is added to the total, it becomes difficult to obtain a correct representative background level. Therefore, the background level holding circuit 412 counts within a size range that is slightly smaller than the size detected by the document size sensor 212. It is preferable to carry out. Furthermore, the threshold value of the number of sections (TH_T, etc.) may be switched depending on the size.

なお、原稿サイズセンサ212を持たない場合には、想定されている最小の原稿サイズに合わせて、地肌レベル予測方法の切換や集計範囲を設定すると良い。   If the document size sensor 212 is not provided, it is preferable to set the background level prediction method switching and the total range in accordance with the assumed minimum document size.

一方、地肌レベル補正回路402は、決定地肌レベルを地肌レベル検出回路401が検出した地肌レベルとして受け取り、これに応じて入力されたカラー画像信号を補正する。なお、この補正は、各色成分ごとに実施される。また、決定地肌レベルはカラー画像信号よりも遅延して入力されるため、その遅延に応じた処理も地肌レベル補正回路402は行っている。   On the other hand, the background level correction circuit 402 receives the determined background level as the background level detected by the background level detection circuit 401, and corrects the input color image signal in accordance therewith. This correction is performed for each color component. Further, since the determined background level is input with a delay from the color image signal, the background level correction circuit 402 also performs processing corresponding to the delay.

地肌レベル補正回路402が行う地肌補正処理の概略を図17を用いて説明する。
図17は、地肌補正処理における画像信号の入出力特性を示しており、ここでは、地肌レベルに応じた補正を行わない場合、傾き1の直線にするものとする。また、地肌部分の補正目標となるレベルを基準地肌レベルとして示す。
An outline of the background correction processing performed by the background level correction circuit 402 will be described with reference to FIG.
FIG. 17 shows the input / output characteristics of the image signal in the background correction processing. Here, when correction according to the background level is not performed, a straight line having a slope of 1 is assumed. Further, the level that is the correction target of the background portion is shown as the reference background level.

ここで、検出地肌レベルが基準地肌レベルよりも明るい場合を考える(A)。
この場合、入力画像信号が検出地肌レベルよりも明るい領域では、検出地肌レベルと同値の入力画像信号が基準地肌レベルに変換され、傾きが1である直線(A0−A1)により、画像信号を変換する。
Here, consider a case where the detected background level is brighter than the reference background level (A).
In this case, in an area where the input image signal is brighter than the detected background level, the input image signal having the same value as the detected background level is converted to the reference background level, and the image signal is converted by a straight line (A0-A1) having an inclination of 1. To do.

また、入力画像信号が検出地肌レベルよりも暗い領域では、検出地肌レベルと同値の入力画像信号が基準地肌レベルに変換され、1よりも小さい所定の傾き(A0−A2)によって画像信号を変換する。ただし、この変換結果が補正を行わない場合よりも大きい領域では、補正無しの変換とする。   In an area where the input image signal is darker than the detected background level, the input image signal having the same value as the detected background level is converted to the reference background level, and the image signal is converted with a predetermined inclination (A0-A2) smaller than 1. . However, in a region where this conversion result is larger than when correction is not performed, conversion without correction is performed.

次に、検出地肌レベルが基準地肌レベルよりも暗い場合を考える(B)。
この場合、検出地肌レベルから所定の閾値NRを引いた値(B’)よりも入力画像信号が明るい領域では、検出地肌レベルと同値の入力画像信号が基準地肌レベルに変換され、傾きが1である直線(B1−B0−B2)によって、画像信号を変換する。
Next, consider a case where the detected background level is darker than the reference background level (B).
In this case, in the region where the input image signal is brighter than the value (B ′) obtained by subtracting the predetermined threshold NR from the detected background level, the input image signal having the same value as the detected background level is converted to the reference background level, and the slope is 1. The image signal is converted by a certain straight line (B1-B0-B2).

また、入力画像信号がB’よりも暗い領域では、B2通り、1よりも大きい所定の傾きの直線(B2−B3)によって画像信号を変換する。ただし、この変換結果が補正を行わない場合よりも小さい領域では、補正無しの変換とする。   In an area where the input image signal is darker than B ', the image signal is converted by a straight line (B2-B3) having a predetermined inclination larger than 1 in B2. However, in a region where the conversion result is smaller than when no correction is performed, conversion without correction is performed.

なお、以上の説明においては、検出地肌レベルの明暗にかかわらず、入力画像信号が検出地肌レベルよりも大きい場合、傾き1の直線で変換を行うようにした。
これを、例えば直線(A0−A2)を延長した変換(A0−A1’)や、直線(B2−B3)と同じ傾きを有する変換(B0−B1’)にしても良いが、検出地肌レベルが基準地肌レベルを跨いで変化した際に、画像信号の変換結果が不連続になってしまい、好ましくない。このため、入力画像信号が検出地肌レベルよりも大きい場合、傾き1の直線で変換を行うようにしてこれを防いでいる。
In the above description, when the input image signal is larger than the detected background level, conversion is performed with a straight line having an inclination of 1 regardless of the brightness of the detected background level.
For example, this may be a conversion (A0-A1 ′) obtained by extending the straight line (A0-A2) or a conversion (B0-B1 ′) having the same inclination as the straight line (B2-B3). When changing across the reference background level, the conversion result of the image signal becomes discontinuous, which is not preferable. For this reason, when the input image signal is larger than the detected background level, this is prevented by performing conversion with a straight line having an inclination of 1.

また、以上の説明においては、閾値NRを設定して、検出地肌レベル近傍の入力画像信号の変換傾きを1としている。これを、B0を通り、直線(B2−B3)のような傾きを有する直線(B1’−B2’)で変換しても良い。ただし、一般に、地肌部分の画像信号は、必ずしも均一ではなく、ある程度のばらつきを有しており、直線(B1’−B2’)のような傾きを有する直線で変換すると、このばらつきも拡大され、地汚れしたように見えてしまう場合がある。このため、閾値NRを設定して、検出地肌レベル近傍の入力画像信号の変換傾きを1にすることで、このようなばらつきの拡大を防いでいる。   In the above description, the threshold NR is set, and the conversion gradient of the input image signal near the detected background level is set to 1. This may be converted by a straight line (B1'-B2 ') passing through B0 and having an inclination such as a straight line (B2-B3). However, in general, the image signal of the background portion is not necessarily uniform and has a certain degree of variation, and when converted by a straight line having an inclination such as a straight line (B1′−B2 ′), this variation is also enlarged. It may appear dirty. For this reason, by setting the threshold value NR and setting the conversion slope of the input image signal near the detected background level to 1, such an increase in variation is prevented.

以上のように、本実施形態によれば、プレスキャンを必要とせず、二次元的な変動にも追従でき、連続調のハイライト領域を地肌部と認識しない地肌除去装置を実現でき、特に、全面に網点画像などを有する原稿も問題なく取り扱うことができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to realize a background removal device that does not require pre-scanning, can follow two-dimensional fluctuations, and does not recognize a continuous tone highlight area as a background part. A document having a halftone dot image or the like on the entire surface can be handled without any problem.

〔第2の実施形態〕
本発明を好適に実施した第2の実施形態について説明する本実施形態にかかるデジタル複写機は、白黒画像を形成する装置である点で第1の実施形態と相違する。すなわち、電子写真プロセス用の原稿ユニットを黒(K)のみ備える構成となる。
[Second Embodiment]
The digital copying machine according to the present embodiment, which describes the second embodiment in which the present invention is suitably implemented, is different from the first embodiment in that it is a device that forms a monochrome image. In other words, the document unit for the electrophotographic process is provided with only black (K).

図18に、白黒画像を形成する装置に適用する場合の地肌除去装置の構成を示す。この地肌除去装置は、地肌レベル検出回路601と、地肌レベル補正回路602とによって構成される。地肌レベル検出回路601は、入力された画像信号に基づいて、原稿画像の地肌レベルを検出する回路である。地肌レベル補正回路602は、検出された地肌レベルに応じて画像信号を補正する回路である。   FIG. 18 shows a configuration of a background removal apparatus when applied to an apparatus for forming a monochrome image. This background removing device is constituted by a background level detecting circuit 601 and a background level correcting circuit 602. The background level detection circuit 601 is a circuit that detects the background level of a document image based on an input image signal. The background level correction circuit 602 is a circuit that corrects the image signal in accordance with the detected background level.

地肌レベル検出回路601は、地肌レベル記憶回路603、地肌レベル予測回路604、代表値抽出回路605、平坦性判定回路606、明るさ判定回路608、明暗変化評価回路609、地肌部判定回路610、地肌レベル決定回路611、地肌レベル保持回路612、地肌レベル修正回路613及び副走査位置制御回路617を有する。
地肌レベル記憶回路603は、画像信号の主走査方向を複数の区間に分割した際の、各区間ごとの地肌レベルを記憶する回路であり、記憶している地肌レベルを、地肌レベル検出回路601に入力される画像信号の主走査方向位置に応じて地肌レベル予測回路604へ出力する。
The background level detection circuit 601 includes a background level storage circuit 603, a background level prediction circuit 604, a representative value extraction circuit 605, a flatness determination circuit 606, a brightness determination circuit 608, a light / dark change evaluation circuit 609, a background portion determination circuit 610, a background. A level determination circuit 611, a background level holding circuit 612, a background level correction circuit 613, and a sub-scanning position control circuit 617 are provided.
The background level storage circuit 603 is a circuit that stores the background level for each section when the main scanning direction of the image signal is divided into a plurality of sections. The stored background level is stored in the background level detection circuit 601. The input image signal is output to the background level prediction circuit 604 according to the position in the main scanning direction.

レベル予測回路604は、代表値抽出回路605及び平坦性判定回路606が処理の対象としている区間(注目区間)の、その周辺区間に対応する記憶された地肌レベルに少なくとも基づいて、注目区間の地肌レベルを予測する回路で、予測した地肌レベルを明暗変化評価回路609、地肌部判定回路610及び地肌レベル決定回路611へ出力する。なお、地肌レベルの予測方法は、上記の地肌レベル予測回路404と同様である。   The level prediction circuit 604 is based on at least the stored background level corresponding to the surrounding section of the section (target section) that is the processing target of the representative value extraction circuit 605 and the flatness determination circuit 606. The level prediction circuit outputs the predicted background level to the light / dark change evaluation circuit 609, the background portion determination circuit 610, and the background level determination circuit 611. The background level prediction method is the same as the background level prediction circuit 404 described above.

一方、入力された画像信号は、代表値抽出回路605及び平坦性判定回路606へ入力される。
代表値抽出回路605は、入力された画像信号の主走査方向位置に応じて、対応する区間、すなわち注目区間を代表する画像信号値(代表値)を抽出して出力する回路で、抽出した代表値を明るさ判定回路608、明暗変化評価回路609及び地肌部判定回路610などに出力する。なお、代表値の抽出方法は、上記の代表値抽出回路405と同様である。
On the other hand, the input image signal is input to the representative value extraction circuit 605 and the flatness determination circuit 606.
The representative value extraction circuit 605 is a circuit that extracts and outputs an image signal value (representative value) that represents a corresponding section, that is, a section of interest, according to the position of the input image signal in the main scanning direction. The value is output to the brightness determination circuit 608, the light / dark change evaluation circuit 609, the background determination circuit 610, and the like. The representative value extraction method is the same as that of the representative value extraction circuit 405 described above.

平坦性判定回路606は、注目区間における画像信号の平坦性を判定する回路であり、平坦性の判定結果を地肌部判定回路610へ出力する。平坦性の判定は、例えば、注目区間における画像信号の最大値及び最小値を抽出して、その差分を算出し、それぞれが所定の閾値よりも小さければ平坦と判定することで実現する。   The flatness determination circuit 606 is a circuit that determines the flatness of the image signal in the attention section, and outputs the flatness determination result to the background portion determination circuit 610. The determination of flatness is realized by, for example, extracting the maximum value and the minimum value of the image signal in the target section, calculating the difference between them, and determining that the image signal is flat if each is smaller than a predetermined threshold value.

(注目区間の画像信号の最大値−注目区間の画像信号の最小値)<TH_P
ならば平坦。ここで、TH_Pは定数。 ・・・(31)
(Maximum value of image signal in attention interval−minimum value of image signal in attention interval) <TH_P
If so, flat. Here, TH_P is a constant. ... (31)

なお、この平坦性の判定結果は、後述するように、地肌部分の判定に使用される。すなわち、原稿の文字、細線部分や網点印刷部分の画像信号は、明暗の起伏が激しいという特徴を有しており、平坦性判定回路606は、このような部分を地肌部と判定しないために、画像信号における起伏の有無を平坦性によって判定する。   The flatness determination result is used for determination of the background portion, as will be described later. That is, the image signals of the characters, fine line portions, and halftone dot printed portions of the document have a feature that the undulations of the light and dark are intense, and the flatness determination circuit 606 does not determine such a portion as a background portion. The presence or absence of undulations in the image signal is determined by flatness.

なお、平坦性の判定は、注目区間及びその周辺の画像信号に基づいて行っても良い。または、このような範囲における画像信号の分散などの統計量を算出して、その大きさで判定してもよい。   Note that the flatness determination may be performed based on the image signal of the section of interest and its surroundings. Alternatively, a statistic such as the variance of the image signal in such a range may be calculated and determined based on the magnitude.

明るさ判定回路608は、注目区間における画像信号が明るいか否かを判定する回路で、明るさの判定結果を地肌部判定回路610へ出力する。明るさの判定は、代表値の明るさを評価することで実現する。すなわち、代表値が所定の閾値よりも明るければ、明るいと判定する。   The brightness determination circuit 608 is a circuit that determines whether or not the image signal in the target section is bright, and outputs the brightness determination result to the background determination circuit 610. The determination of brightness is realized by evaluating the brightness of the representative value. That is, if the representative value is brighter than a predetermined threshold value, it is determined that it is bright.

代表値>TH_L’
ならば、明るい。ここで、TH_L’は定数。ただし、代表値は明るいほど大きな値をとるものとする。 ・・・(32)
Typical value> TH_L '
Then it is bright. Here, TH_L ′ is a constant. However, the larger the representative value is, the larger the value will be. ... (32)

明るさの判定結果も、後述するように、地肌部の判定に使用される。本実施形態において対象とする地肌は、原稿に使用されている用紙部分で、通常は新聞紙程度の明るさを下限とし、黒ベタのように暗い部分は、地肌とは取り扱わない。このような部分を地肌と判定しないために、明るさ判定回路608は、画像信号が明るいか否かを判定する。   The brightness determination result is also used to determine the background portion, as will be described later. The target background in this embodiment is a paper portion used for a document, and usually has a brightness of a newspaper level as a lower limit, and a dark portion such as a black solid is not treated as a background. In order not to determine such a portion as the background, the brightness determination circuit 608 determines whether the image signal is bright.

明暗変化評価回路609は、注目区間における画像信号の明暗がその周辺の画像信号と比べ、どのように変化しているかを評価する回路であり、明暗変化の評価結果を地肌部判定回路610へ出力する。明暗変化の評価は、例えば、予測地肌レベルと代表値とを参照して行う。すなわち、注目区間における画像信号に代表値を対応させ、その周辺の画像信号に予測地肌レベルを対応させる。   The light / dark change evaluation circuit 609 is a circuit that evaluates how the lightness / darkness of the image signal in the section of interest changes compared to the surrounding image signals, and outputs the evaluation result of the light / dark change to the background determination circuit 610. To do. The evaluation of the change in brightness is performed with reference to the predicted background level and the representative value, for example. That is, the representative value is associated with the image signal in the attention section, and the predicted background level is associated with the surrounding image signals.

明暗変化評価の第1は、注目区間における画像信号がその周辺の画像信号と比べ、暗方向への変化が所定量以下であるか否かの評価であり、例えば、予測地肌レベルと代表値との差分を算出し、それぞれが所定の閾値よりも小さければ暗方向への変化が所定量以下であると判定する。   The first light / dark change evaluation is an evaluation of whether or not the change in the dark direction is less than or equal to a predetermined amount compared to the surrounding image signals of the image signal of interest, for example, the predicted background level and the representative value And if each of them is smaller than a predetermined threshold, it is determined that the change in the dark direction is less than or equal to the predetermined amount.

(予測地肌レベル−代表値)<TH_D’
ならば、暗方向への変化が所定量以下。
ここで、TH_D’は定数。ただし、予測地肌レベル及び代表値は明るいほど大きい値をとる者とする。 ・・・(33)
(Predicted background level-representative value) <TH_D '
If so, the change in the dark direction is less than a predetermined amount.
Here, TH_D ′ is a constant. However, it is assumed that the predicted background level and the representative value are larger as the brightness is higher. ... (33)

明暗変化評価の第2は、注目区間における画像信号がその周辺の画像信号と比べ、明方向への変化が所定量以上であるか否かの評価であり、例えば、代表値と予測地肌レベルとの差分を算出して、所定の閾値よりも大きければ明方向への変化が所定量以上であると判定する。   The second of the brightness change evaluation is an evaluation of whether or not the change in the bright direction is greater than or equal to a predetermined amount compared to the surrounding image signals in the target section. For example, the representative value and the predicted background level The difference is calculated, and if the difference is larger than a predetermined threshold, it is determined that the change in the bright direction is equal to or larger than the predetermined amount.

(代表値−予測地肌レベル)>TH_E’
ならば、明方向の変化が所定量以上。
ここで、TH_E’は、定数。ただし、予測地肌レベル及び代表値は明るいほど大きな値をとるものとする。 ・・・(34)
(Representative value-predicted background level)> TH_E '
Then, the change in the bright direction is more than a predetermined amount.
Here, TH_E ′ is a constant. However, it is assumed that the predicted background level and the representative value are larger as the brightness is higher. ... (34)

地肌部判定回路610は、注目区間の画像信号に応じた地肌レベルを抽出する回路であり、注目区間の画像信号が地肌部分又はそれに準じた部分かを判定し、判定結果を地肌レベル保持回路612へ出力するとともに、判定結果に応じて抽出した地肌レベルを地肌レベル保持部612及び地肌レベル修正部613へ出力する。これらの動作は、例えば、予測地肌レベル、代表値、平坦性の判定結果、明るさ判定結果及び明暗変化の評価結果に応じて行う。   The background portion determination circuit 610 is a circuit that extracts a background level corresponding to the image signal of the target section, determines whether the image signal of the target section is the background portion or a portion equivalent thereto, and determines the determination result as the background level holding circuit 612. And the background level extracted according to the determination result is output to the background level holding unit 612 and the background level correction unit 613. These operations are performed according to, for example, the predicted background level, the representative value, the flatness determination result, the brightness determination result, and the evaluation result of the brightness change.

すなわち、平坦性の判定結果が平坦で、明るさの判定結果が明るく、明暗変化評価結果が暗方向への変化が所定量以下であれば、注目区間を真の地肌部と判定し、代表値を抽出した地肌レベルとする。
また、真の地肌部ではないが、明方向への変化が所定量以上であれば、その注目区間を準地肌部と判定し、上記同様に抽出した地肌レベルとする。
真の地肌部でも準地肌部でもないときは、その注目区間を非地肌部と判定して予測した地肌レベルを抽出した地肌レベルとする。
That is, if the determination result of flatness is flat, the determination result of brightness is bright, and the change result in the light / dark change evaluation is less than or equal to a predetermined amount in the dark direction, the attention section is determined to be a true background portion, and the representative value Is the extracted background level.
If it is not a true background part but the change in the bright direction is greater than or equal to a predetermined amount, the section of interest is determined to be a quasi-background part, and the background level extracted in the same manner as described above.
When it is neither a true background part nor a quasi-background part, it is set as the background level which extracted the background level which judged the attention area as the non-background part and was estimated.

なお、基本的には、地肌部判定回路610は、真の地肌部であるか否かで代表値か予測地肌レベルを抽出しても良い。この方法によっても、大部分の原稿は問題なく扱える。   Basically, the background portion determination circuit 610 may extract a representative value or a predicted background level depending on whether or not the background portion is a true background portion. Even with this method, most manuscripts can be handled without problems.

地肌レベル保持回路612は、主走査方向全域を代表する地肌レベルを保持するとともに、入力された画像信号に応じてその代表地肌レベルを更新する回路であり、保持している代表地肌レベルを、地肌レベル修正回路613へ出力する。代表地肌レベルの更新は、例えば、地肌部判定回路610が真の地肌部と判定した区間の個数とその時に抽出された地肌レベルの総和、準地肌部と判定した区間の総数とその時に抽出された地肌レベルとの総和を、主走査ごとに集計し、これにもとづいて行う。   The background level holding circuit 612 is a circuit that holds the background level representing the entire region in the main scanning direction and updates the representative background level according to the input image signal. Output to the level correction circuit 613. The update of the representative background level is extracted, for example, the number of sections determined by the background determination circuit 610 as the true background and the total of the background levels extracted at that time, the total number of sections determined as the quasi-background and the time. The sum total with the background level is totaled for each main scan and is performed based on this.

すなわち、真の地肌部と判定した区間の数が所定数(TH_T’)以上あれば、真の地肌部が十分に多く信頼性の高い値が得られたと判断して、真の地肌と判定された区間の平均値に基づいて、代表地肌レベルを式(16)のように更新する。
また、真の地肌と判定した区間の数が所定数(TH_T’)未満であるが、準地肌部と判定した区間の数が所定数(TH_A’)以上であれば、準地肌部が十分に多く信頼性の高い値が得られたと判断して、さらに、その平均値が保持していた代表地肌レベルよりも明るければ、準地肌と判定した区間の平均値に基づいて、代表地肌レベルを式(17)のように更新する。
なお、これらの条件を満たさない場合は、代表地肌レベルの更新は行わない。
That is, if the number of sections determined to be true background portions is equal to or greater than a predetermined number (TH_T ′), it is determined that there are sufficiently many true background portions and a highly reliable value is obtained, and the true background is determined. The representative background level is updated as shown in Expression (16) based on the average value of the sections.
In addition, the number of sections determined to be true background is less than a predetermined number (TH_T ′), but if the number of sections determined to be quasi-skin is equal to or greater than a predetermined number (TH_A ′), the quasi-skin section is sufficient. If it is judged that many highly reliable values have been obtained, and if the average value is brighter than the representative background level held, the representative background level is calculated based on the average value of the section determined to be quasi-background. Update as in (17).
If these conditions are not satisfied, the representative background level is not updated.

なお、以上の説明は、真の地肌部又は準地肌部と判定した区間に全ての平均値に基づいて代表地肌レベルを更新する例を示したが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、真の地肌部と判定した区間の数が所定数(TH_N’)に達した時点での平均値に基づいても良く、さらに、所定数を複数用意して、より多くの所定数に達した時点での平均値を選択するようにしても良い。   In addition, although the above description showed the example which updates a representative background level based on all the average values to the area determined to be a true background part or a quasi-background part, this invention is not limited to this. . For example, it may be based on an average value at the time when the number of sections determined to be true background portions reaches a predetermined number (TH_N ′). Furthermore, a plurality of predetermined numbers are prepared to reach a larger predetermined number. You may make it select the average value in the time of doing.

また、最初の主走査(副走査方向の1ライン目)では保持すべき代表地肌レベルが確定していないので、代わりに所定の地肌レベルを初期値として保持する。   In addition, since the representative background level to be held is not fixed in the first main scanning (first line in the sub-scanning direction), a predetermined background level is held as an initial value instead.

また、基本的には、地肌保持回路612は、真の地肌部と判定した区間の数とその時に抽出された地肌レベルの総数のみを主走査ごとに集計し、
これに基づいて代表地肌レベルを更新してもよく、この方法によっても大部分の原稿を問題なく取り扱うことができる。
Basically, the background holding circuit 612 counts only the number of sections determined to be true background portions and the total number of background levels extracted at that time for each main scan,
Based on this, the representative background level may be updated, and even this method can handle most of the originals without any problem.

地肌レベル修正回路613は、抽出地肌レベルの信頼性を評価して修正を行う回路であり、修正した地肌レベルを地肌レベル決定部611へ出力する。抽出地肌レベルの評価及び修正は、例えば式(18)に示すようにして行う。   The background level correction circuit 613 is a circuit that evaluates and corrects the reliability of the extracted background level, and outputs the corrected background level to the background level determination unit 611. Evaluation and correction of the extracted background level are performed, for example, as shown in Expression (18).

地肌レベル決定回路611は、予測地肌レベル及び修正地肌レベルに少なくとも基づいて、注目区間の地肌レベルを決定する回路であり、検定した地肌レベルを地肌レベル記憶回路603及び地肌レベル補正回路602へ出力する。地肌レベルの決定は、例えば式(19)に示すようにして行う。   The background level determination circuit 611 is a circuit that determines the background level of the target section based at least on the predicted background level and the corrected background level, and outputs the verified background level to the background level storage circuit 603 and the background level correction circuit 602. . The background level is determined, for example, as shown in Expression (19).

地肌レベル記憶回路603は、決定地肌レベルを記憶して、上記のような出力動作に備える。なお、最初の主走査(副走査方向の1ライン目)では、記憶すべき地肌レベルは存在しないが、代わりに所定の地肌レベルを初期値として記憶している。   The background level storage circuit 603 stores the determined background level and prepares for the output operation as described above. In the first main scanning (first line in the sub-scanning direction), there is no background level to be stored, but instead, a predetermined background level is stored as an initial value.

ところで、一般の原稿は、白紙に画像情報が記録されているため、地肌部分の画像信号は、明暗の起伏が少なく、明るい値を有するとう特徴を示す。このため、地肌部判定回路610では、平坦性の判定結果、明るさの判定結果などを参照して、真の地肌部であるか否かを判定している。特に、原稿の文字・細線や、網点印刷のハイライト部分は、明るさの点では地肌部分と似ているため、平坦性の評価結果は地肌部と誤判定しないために有効である。
しかし、取り扱う原稿には、銀塩写真のように連続階調を有するものがあり、これらのハイライト部分は、明るさを持ちながら平坦性も兼ね備えている場合があり、上記2条件だけでは地肌部と誤判定してしまう恐れがある。このため、地肌部判定回路610では、明暗変化の第1の評価結果も参照している。すなわち、銀塩写真は、それ自身に白縁があったり、台紙に貼られているものが多く、これらの境界には微妙な明暗差が存在することが多い。このため、これらの境界における差を、注目区間における画像信号がその周辺の画像信号に比べ暗方向への変化が所定量以下であるか否かによって判断する。これにより、真の地肌部と誤判定しないようにできる。なお、非地肌部と判定すると予測した地肌レベル、すなわち注目区間の画像信号(代表値)に追従しない地肌レベルが抽出され、これが次の主走査における予測地肌レベルに反映されるため、境界から離れた以降の処理でも同様の効果が得られる。
By the way, since the image information is recorded on a blank paper in a general document, the image signal of the background portion has a characteristic that it has a bright value with little shading of light and dark. Therefore, the background portion determination circuit 610 determines whether or not the background portion is a true background portion with reference to the determination result of flatness, the determination result of brightness, and the like. In particular, since the character / thin line of the original and the highlight portion of the halftone dot printing are similar to the background portion in terms of brightness, the evaluation result of the flatness is effective in preventing erroneous determination as the background portion.
However, some of the manuscripts that are handled have continuous gradations, such as silver halide photographs, and these highlights may have both brightness and flatness. There is a risk of misjudging it as a part. For this reason, the background portion determination circuit 610 also refers to the first evaluation result of the change in brightness. That is, many silver halide photographs have white borders or are affixed to a mount, and there are often subtle contrast differences at these boundaries. For this reason, the difference at these boundaries is determined by whether or not the change in the dark direction of the image signal in the target section is less than or equal to a predetermined amount compared to the surrounding image signals. Thereby, it can avoid misdetermining with a true background part. Note that a background level that is predicted to be determined as a non-background portion, that is, a background level that does not follow the image signal (representative value) of the target section, is extracted and reflected in the predicted background level in the next main scan. The same effect can be obtained in subsequent processing.

一方、上記のように、暗方向への変化が所定量以下であることを条件に加えると、地肌レベル暗方向へ急変化する場合の追従性能が低下して、問題となりやすい。
特に、新聞紙などの白色度の低い用紙による原稿を取り扱う場合は、地肌部分で抽出される代表値が相対的に暗くなるため、予測地肌レベルも暗くなっていないと、明暗変化の第1の評価結果によって、真の地肌部と判定されなくなってしまう。このため、最初の主走査で地肌レベル記憶部603が記憶している初期値は、地肌と判定すべき下限の明るさ(例えば、新聞紙の地肌レベル)に合わせた値とする必要がある。なお、この値は上記の明るさ判定回路608の評価基準(TH_L’)とほぼ同じであることが好ましい。すなわち、明るさ判定回路608においても、注目区間における画像信号が耳朶部と判定すべき明るさを有しているか否かを判定しており、その評価結果も一致することが好ましい。
On the other hand, as described above, if the condition that the change in the dark direction is equal to or less than the predetermined amount is added as a condition, the follow-up performance in the case of a sudden change in the background level in the dark direction is likely to be a problem.
In particular, when dealing with a document with low whiteness such as newspaper, the representative value extracted in the background portion becomes relatively dark, and therefore the first evaluation of the change in light and darkness if the predicted background level is not dark. Depending on the result, it will not be determined as a true background. For this reason, the initial value stored in the background level storage unit 603 in the first main scan needs to be a value that matches the lower limit brightness (for example, the background level of newspaper) to be determined as the background. Note that this value is preferably substantially the same as the evaluation criterion (TH_L ′) of the brightness determination circuit 608 described above. That is, the brightness determination circuit 608 also determines whether or not the image signal in the attention section has brightness to be determined as the earlobe, and the evaluation results preferably match.

同様に地肌レベル保持回路612が最初の主走査で保持している代表地肌レベルの初期値も、地肌レベル記憶回路603の初期値と同じか、代表地肌レベルの初期値に対する許容範囲に地肌レベル記憶回路603の初期値が入る必要がある。これは、地肌部判定回路610が、副走査先端において非地肌部判定を行い、予測地肌レベル、すなわち地肌レベル記憶回路603の初期値を抽出した時に、地肌レベル修正回路613が働かないようにするためであり、これにより地肌レベル記憶回路603が再記憶する地肌レベルが、無駄に初期値と変わってしまうことを防ぐことができる。   Similarly, the initial value of the representative background level held by the background level holding circuit 612 in the first main scan is the same as the initial value of the background level storage circuit 603 or the background level is stored in an allowable range for the initial value of the representative background level. The initial value of the circuit 603 needs to be entered. This is because the background level correction circuit 613 does not work when the background portion determination circuit 610 performs non-background portion determination at the sub-scanning tip and extracts the predicted background level, that is, the initial value of the background level storage circuit 603. Therefore, it is possible to prevent the background level re-stored by the background level storage circuit 603 from being unnecessarily changed from the initial value.

地肌部判定回路610では、真の地肌部と判定する際に、第1の評価結果「明暗変化評価結果が暗方向への変化が所定量以下」という条件を付加しているが、その逆、すなわち「明暗変化評価結果が明方向への変化が所定量以下」という条件は付加していない。これは、一般に、より明るい分には、地肌である可能性が高いためである。しかし、地肌レベルが暗い原稿にパンチ穴が空いている場合も想定でき、この場合はパンチ穴を通して読み取られる原稿押さえ部分が真の地肌と判定され、抽出されている地肌レベルも実際の原稿よりも明るくなる可能性がある。
地肌レベル保持回路612及び地肌レベル修正回路613は、このような場合に効果がある。すなわち、地肌レベル保持回路612は、主走査方向を代表する地肌レベルを保持するため、パンチ穴のような微小の特異点の影響を受けにくく、地肌レベル修正回路613がパンチ穴部分で抽出した地肌レベルを、信頼性が低いと評価できるためである。
In the background portion determination circuit 610, when determining the true background portion, a condition that the first evaluation result “brightness change evaluation result is less than or equal to a predetermined amount in the dark / dark change evaluation result” is added. In other words, the condition that “the change in the light / dark change evaluation result is less than a predetermined amount in the bright direction” is not added. This is because, generally, the brighter portion is more likely to be the background. However, it is also possible to assume that a document with a dark background has a punch hole. In this case, the document holding portion read through the punch hole is determined to be a true background, and the extracted background level is also higher than the actual document. May be brighter.
The background level holding circuit 612 and the background level correction circuit 613 are effective in such a case. That is, the background level holding circuit 612 holds the background level representative of the main scanning direction, and is therefore not easily influenced by minute singular points such as punch holes, and the background level correction circuit 613 extracts the background level from the punch holes. This is because the level can be evaluated as having low reliability.

全面に網点画像を有する原稿では、その平坦性によって真の地肌部が判定されない。また、上記のように地肌レベル記憶回路603に暗めの初期値を設定すると、そのままの値ではハイライト部が除去されてしまうなどの不具合が生じる。このため、地肌部判定回路610は、真の地肌部ではないが、明方向への変化が所定量以上であれば準地肌部と判定し、予測地肌レベルと代表値とに基づいて算出した値を抽出した地肌レベルとするようにしている。これにより、全面網点画像のような原稿であっても、ハイライト部分の画像信号に基づいた地肌レベルが抽出されるため、ハイライト部が除去されてしまうことがない。   In a document having a halftone image on the entire surface, a true background portion is not determined due to the flatness. In addition, when a dark initial value is set in the background level storage circuit 603 as described above, there is a problem that a highlight portion is removed with the value as it is. Therefore, the background determination circuit 610 is not a true background, but is determined to be a quasi-background if the change in the bright direction is equal to or greater than a predetermined amount, and a value calculated based on the predicted background level and the representative value. The background level is extracted. As a result, even for a document such as a full screen halftone image, the background portion is extracted based on the image signal of the highlight portion, so that the highlight portion is not removed.

また、地肌レベル保持回路612では、準地肌と判定した区間の数とその時抽出された地肌レベルの総和のみを主走査ごとに集計し、これに基づいて代表地肌レベルを更新するようにしているが、これも全面に網点画像を有する原稿において、代表地肌レベルがより更新されるようにするためである。   Further, the background level holding circuit 612 counts only the total number of sections determined to be quasi-background and the background level extracted at that time for each main scan, and updates the representative background level based on this. This is also for the purpose of updating the representative background level more in a document having a halftone dot image on the entire surface.

なお、原稿外の部分(白色原稿圧版など)の読み取りへの対応は、上記のカラー画像信号を扱う場合と同様である。   It should be noted that the correspondence to the reading of the portion outside the original (such as a white original pressure plate) is the same as that in the case of handling the color image signal.

一方、地肌レベル補正回路602は、決定地肌レベルを地肌レベル検出回路601が検出した地肌レベルとして受け取り、これに応じて入力された画像信号を補正する。なお、決定地肌レベルは画像信号よりも遅延して入力されるため、その遅延に応じた処理も地肌レベル補正回路602が行っている。なお、地肌レベル補正回路602が行う地肌補正処理については、カラー画像信号を扱う場合と同様である。   On the other hand, the background level correction circuit 602 receives the determined background level as the background level detected by the background level detection circuit 601 and corrects the input image signal accordingly. Since the determined background level is input with a delay from the image signal, the background level correction circuit 602 also performs processing corresponding to the delay. Note that the background correction processing performed by the background level correction circuit 602 is the same as that when a color image signal is handled.

このように、本実施形態によれば、プレスキャンを必要とせず、二次元的な変動にも追従でき、連続調のハイライト領域を地肌と認識しない地肌除去装置を備えた白黒画像形成装置を実現でき、特に、全面に網点画像を有する原稿なども問題なく扱うことが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the monochrome image forming apparatus including the background removal device that does not require pre-scanning, can follow the two-dimensional fluctuation, and does not recognize the continuous highlight area as the background. In particular, a document having a halftone image on the entire surface can be handled without any problem.

〔第3の実施形態〕
本発明を好適に実施した第3の実施形態について説明する。図19に、本実施形態にかかる地肌除去回路の構成を示す。
地肌除去回路は、地肌検出回路801と地肌補正回路802とを有する。地肌検出回路801は、入力された画像信号に基づいて原稿の地肌レベルを検出する。地肌補正回路802は、地肌検出回路801が検出した地肌レベルに応じて画像信号を補正する。
地肌検出回路801は、地肌レベルバッファ(ラインバッファ)回路803、地肌レベル予測回路804、特徴量抽出回路805及び地肌レベル決定回路806を有する。
地肌レベルバッファ回路803は、画像信号の主走査方向を複数の区間に分割した際の各区間ごとの地肌レベルを色成分ごとに記憶する回路(図9における地肌レベルバッファに相当)である。地肌レベルバッファ回路803は、地肌検出回路801へ入力される画像信号の主走査方向位置に応じて、記憶している地肌レベルを地肌レベル予測回路804へ出力する。なお、図9に示すように、ここでは16画素を1区間として画像信号の主走査方向を分割している。
[Third Embodiment]
A third embodiment in which the present invention is preferably implemented will be described. FIG. 19 shows the configuration of the background removal circuit according to this embodiment.
The background removal circuit includes a background detection circuit 801 and a background correction circuit 802. The background detection circuit 801 detects the background level of the document based on the input image signal. The background correction circuit 802 corrects the image signal according to the background level detected by the background detection circuit 801.
The background detection circuit 801 includes a background level buffer (line buffer) circuit 803, a background level prediction circuit 804, a feature amount extraction circuit 805, and a background level determination circuit 806.
The background level buffer circuit 803 is a circuit (corresponding to the background level buffer in FIG. 9) that stores the background level of each section when the main scanning direction of the image signal is divided into a plurality of sections for each color component. The background level buffer circuit 803 outputs the stored background level to the background level prediction circuit 804 in accordance with the position of the image signal input to the background detection circuit 801 in the main scanning direction. As shown in FIG. 9, here, the main scanning direction of the image signal is divided with 16 pixels as one section.

地肌レベル予測回路804は、特徴量抽出回路805が注目している領域(注目領域)に対応する区間及びその左右の隣接区間の地肌レベルとして地肌レベルバッファ回路803に記憶させている前ラインでの地肌レベルに基づいて、注目領域の地肌レベルを予測する回路である。地肌レベル予測回路804は、予測した地肌レベルを地肌レベル決定回路806へ出力する。なお、本実施形態においては、以下のような加重平均を算出することで、地肌レベルを予測する。
予測地肌レベル=(2×(注目領域対応区間の地肌レベル)+7×(左隣接区間の地肌レベル)+7×(右隣接区間の地肌レベル))/16 ・・・(22)
The background level prediction circuit 804 is a previous line stored in the background level buffer circuit 803 as the background level of the section corresponding to the region (target region) focused on by the feature amount extraction circuit 805 and the left and right adjacent sections. This circuit predicts the background level of the region of interest based on the background level. The background level prediction circuit 804 outputs the predicted background level to the background level determination circuit 806. In the present embodiment, the background level is predicted by calculating the following weighted average.
Predicted background level = (2 × (background level of attention area corresponding section) + 7 × (background level of left adjacent section) + 7 × (background level of right adjacent section)) / 16 (22)

図20に、地肌レベル予測回路804の回路構成の一例を示す。地肌レベル予測回路804は、フリップ/フロップ回路(F/F回路)502、504及び506と積和回路509とを有する。入力画像信号501に応じてF/F回路502が出力する地肌レベル信号503は、F/F回路504へ入力される。また、F/F回路504が出力する地肌レベル信号505は、F/F回路506へ入力される。F/F回路502、504及び506には、区間の切換に対応した区間クロック508が入力されており、地肌レベル信号503、505及び507は、それぞれ右隣接区間、注目領域対応区間、左隣接区間の地肌レベルに対応する。   FIG. 20 shows an example of the circuit configuration of the background level prediction circuit 804. The background level prediction circuit 804 includes flip / flop circuits (F / F circuits) 502, 504, and 506 and a product-sum circuit 509. A background level signal 503 output from the F / F circuit 502 in response to the input image signal 501 is input to the F / F circuit 504. The background level signal 505 output from the F / F circuit 504 is input to the F / F circuit 506. A section clock 508 corresponding to section switching is input to the F / F circuits 502, 504, and 506. The background level signals 503, 505, and 507 are a right adjacent section, an attention area corresponding section, and a left adjacent section, respectively. Corresponds to the background level.

各F/F回路の出力する地肌レベル信号503、505及び507は積和回路509へ入力される。積和回路509は、上記式(22)に示した積和演算を各色成分ごとに行い、注目領域の地肌レベルを表す予測地肌レベル信号510を出力する。   Background level signals 503, 505 and 507 output from each F / F circuit are input to a product-sum circuit 509. The product-sum circuit 509 performs the product-sum operation shown in the equation (22) for each color component, and outputs a predicted background level signal 510 representing the background level of the region of interest.

特徴量抽出回路805は、入力された原稿画像信号の特徴量を抽出する回路である。
抽出した特徴量は、地肌レベル決定回路806へ出力される。なお、本実施形態においては、地肌レベルバッファ803の1区間に対応するライン画像信号の部分を注目領域としており、特徴量抽出の範囲(対象範囲)も注目領域内として、対象範囲における画像信号の最大値、最小値及び平均値を各信号成分ごとに求め、特徴量として出力する。
The feature amount extraction circuit 805 is a circuit that extracts the feature amount of the input document image signal.
The extracted feature amount is output to the background level determination circuit 806. In the present embodiment, the line image signal portion corresponding to one section of the background level buffer 803 is set as the attention area, and the feature amount extraction range (target range) is also set as the attention area. The maximum value, the minimum value, and the average value are obtained for each signal component and output as a feature value.

図21に、特徴量抽出回路805のより詳細な回路構成を示す。なお、図示するのは1信号成分の分の構成である。
特徴量抽出回路805へ入力された画像信号は、比較器652及び653と、セレクタ654及び655と加算器656とに入力される。比較器652及び653並びにセレクタ654及び655の他方の入力端子には、セレクタ657及び658を介してF/F回路659及び660の出力信号が入力されている。そして、比較器652は、両入力の大きさを比較して、セレクタ604が小さい方の信号を選択するように制御信号661をセレクタ654へ出力する。また、比較器653は、両入力の大きさを比較して、セレクタ655が大きい方の信号を選択するように制御信号662をセレクタ655へ出力する。
FIG. 21 shows a more detailed circuit configuration of the feature quantity extraction circuit 805. In addition, what is illustrated is a configuration corresponding to one signal component.
The image signal input to the feature amount extraction circuit 805 is input to the comparators 652 and 653, the selectors 654 and 655, and the adder 656. Output signals of the F / F circuits 659 and 660 are input to the other input terminals of the comparators 652 and 653 and the selectors 654 and 655 via the selectors 657 and 658. Then, the comparator 652 compares the magnitudes of both inputs, and outputs a control signal 661 to the selector 654 so that the selector 604 selects the smaller signal. The comparator 653 compares the magnitudes of both inputs, and outputs a control signal 662 to the selector 655 so that the selector 655 selects the larger signal.

セレクタ654及び655の出力信号は、F/F回路659及び660にそれぞれ入力されている。F/F回路659及び660は。画像信号の同期信号663に応じて選択結果をそれぞれ保持する。   Output signals from the selectors 654 and 655 are input to the F / F circuits 659 and 660, respectively. F / F circuits 659 and 660 are provided. Each selection result is held in accordance with the synchronizing signal 663 of the image signal.

また、セレクタ657及び658の他方の入力端子には、それぞれ画像信号がとりうる最大値及び最小値がそれぞれ入力されている。セレクタ657及び658の動作は、区間クロック508によって制御されている。すなわち、区間の切り替わりにおいては最大値と最小値とをそれぞれ選択する。   Further, the maximum value and the minimum value that can be taken by the image signal are input to the other input terminals of the selectors 657 and 658, respectively. The operations of the selectors 657 and 658 are controlled by the section clock 508. That is, the maximum value and the minimum value are selected for switching between sections.

F/F回路659及び660のそれぞれの出力信号は、F/F回路664及び665にも入力されており、F/F回路664及び665は、区間クロック508に応じてF/F回路659及び660の出力信号をそれぞれ保持する。   The respective output signals of the F / F circuits 659 and 660 are also input to the F / F circuits 664 and 665, and the F / F circuits 664 and 665 respond to the section clock 508 in accordance with the F / F circuits 659 and 660. Each output signal is held.

これにより、対象範囲における画像信号の最大値及び最小値がF/F回路664及び665からそれぞれ出力される。   Thereby, the maximum value and the minimum value of the image signal in the target range are output from the F / F circuits 664 and 665, respectively.

一方、加算器656の出力信号は、F/F回路666へ入力されている。F/F回路616は、画像信号の同期信号663に応じてこれを保持する。   On the other hand, the output signal of the adder 656 is input to the F / F circuit 666. The F / F circuit 616 holds this in accordance with the synchronization signal 663 of the image signal.

また、F/F回路666の出力信号は、セレクタ667を介して加算器656の他方の入力端子に接続される。セレクタ667は、区間クロック508によって制御されており、他方の入力端子には“20”が入力され、区間の切り替わりにおいては“0”を選択する。F/F回路666の出力信号は、F/F回路668にも入力されている。F/F回路668は、区間クロック508に応じてF/F回路666の出力信号を保持する。これにより、対象範囲における画像信号の総和がF/F回路668から出力される。なお、上記のように本実施形態においては、1区間を16画素としているため、対象範囲における画像信号の総和を示すF/F回路668の出力信号の1/16の値、すなわち、下位4ビットを除いた値が、対象範囲における画像信号の平均値となる。   The output signal of the F / F circuit 666 is connected to the other input terminal of the adder 656 via the selector 667. The selector 667 is controlled by the section clock 508, “20” is input to the other input terminal, and “0” is selected when the section is switched. The output signal of the F / F circuit 666 is also input to the F / F circuit 668. The F / F circuit 668 holds the output signal of the F / F circuit 666 according to the section clock 508. As a result, the sum of the image signals in the target range is output from the F / F circuit 668. As described above, in this embodiment, since one section is 16 pixels, the value of 1/16 of the output signal of the F / F circuit 668 indicating the total sum of the image signals in the target range, that is, the lower 4 bits The value excluding is the average value of the image signal in the target range.

地肌レベル決定回路806は、予測地肌レベル及び抽出量に基づいて、注目領域の地肌レベルを決定する回路である。決定した地肌レベルは、地肌レベルバッファ回路803に出力されて保存されるとともに、注目領域の地肌レベルの検出結果として地肌補正回路802へ出力される。   The background level determination circuit 806 is a circuit that determines the background level of the region of interest based on the predicted background level and the extraction amount. The determined background level is output and stored in the background level buffer circuit 803, and is output to the background correction circuit 802 as a detection result of the background level of the region of interest.

ここで、地肌補正に用いる地肌レベルを求める地肌レベル決定回路806について詳細に説明する。
地肌レベルの決定手順では、注目領域の画像が地肌レベルであるか否かを入力画像の特徴量に基づいて判定するが、原稿の地肌部分は、通常は原稿に使用されている紙そのものであり、一般に明暗の起伏が少なく、無彩色で、所定の明るさよりも明るいという特徴を備えている。このため、原稿の地肌判定は、これらの三つの特徴に基づいて行う。
Here, the background level determination circuit 806 for obtaining the background level used for background correction will be described in detail.
In the background level determination procedure, whether the image of the attention area is at the background level is determined based on the feature amount of the input image, but the background portion of the document is usually the paper itself used for the document. Generally, it has the characteristics that there are few undulations of light and dark, achromatic color, and brighter than a predetermined brightness. Therefore, the background determination of the document is performed based on these three characteristics.

特徴量抽出回路805からは、対象領域の画像信号の各成分の最大値、最小値及び平均値が入力されるため、地肌レベル決定回路806は、上記の三つの特徴を次のような方法で評価する。
○明暗の起伏が少ないか否かは、各成分ごとに最大値と最小値との差を求めて、それぞれ所定の閾値と比較する。
○無彩色であるか否かは、各成分の平均値の最大値と最小値との差を求めて所定の閾値と比較する。
○所定の明るさよりも明るいか否かは、各成分の平均値を求めてそれぞれの所定の閾値と比較する。
Since the maximum value, the minimum value, and the average value of each component of the image signal of the target region are input from the feature amount extraction circuit 805, the background level determination circuit 806 can convert the above three features by the following method. evaluate.
○ To determine whether there are few undulations in light and dark, the difference between the maximum value and the minimum value is obtained for each component and each is compared with a predetermined threshold value.
○ To determine whether the color is achromatic, the difference between the maximum value and the minimum value of the average value of each component is obtained and compared with a predetermined threshold value.
○ To determine whether the brightness is higher than a predetermined brightness, an average value of each component is obtained and compared with a predetermined threshold value.

これらの評価結果が地肌部分の特徴を全て備えていれば、地肌レベル決定回路806は、対象領域を地肌部分と判定し、各成分ごとに式(23)に示すように予測地肌レベルと対象領域における画像信号の平均値とを加重平均して地肌レベルを決定する。
この例では、予測地肌レベルへの重み付けを大きくし、対象領域の重み付けを比較的小さくすることによって、予測地肌レベルをベースを主とし、これを対象範囲の画像によって補正するという方法としている。
決定地肌レベル=(1×(対象範囲の平均値)+7×(予測地肌レベル))/8 ・・・(23)
If these evaluation results include all the features of the background portion, the background level determination circuit 806 determines the target region as the background portion, and predicts the predicted background level and the target region as shown in Expression (23) for each component. The background level is determined by weighted averaging of the average value of the image signals at.
In this example, the weight of the predicted background level is increased, and the weight of the target area is relatively decreased, so that the predicted background level is mainly used as a base, and this is corrected by the image of the target range.
Determined background level = (1 × (average value of target range) + 7 × (predicted background level)) / 8 (23)

他方、この例では、特徴の評価結果の中に地肌部分の特徴を備えていないものがあれば、対象領域を地肌部分と判定しない。この場合には、予測地肌レベルを補正する根拠がないため、予測地肌レベルをそのまま地肌レベルとして決定する。   On the other hand, in this example, if there is a feature evaluation result that does not include the feature of the background portion, the target region is not determined as the background portion. In this case, since there is no basis for correcting the predicted background level, the predicted background level is determined as it is as the background level.

地肌レベル決定回路806のより詳細な回路構成について説明する。図22は、対象領域の地肌判定部の回路構成を示す図である。
図22において、MaXR、MaxG、MaxB、MinR、MinG、MinB、AveR、AveG及びAveBのそれぞれは、特徴量抽出回路805から出力された対象範囲の画像信号の最大値、最小値及び平均値の各色成分信号である。MaxRとMinR信号、MaxGとMinG信号及びMaxBとMinB信号は、それぞれ差分回路701、702及び703に入力される。差分回路701、702及び703は、入力信号の差分を出力する回路であり、その結果を比較器704、705及び706へそれぞれ出力する。
A more detailed circuit configuration of the background level determination circuit 806 will be described. FIG. 22 is a diagram illustrating a circuit configuration of the background determination unit of the target region.
In FIG. 22, each of MaXR, MaxG, MaxB, MinR, MinG, MinB, AveR, AveG, and AveB represents the maximum value, minimum value, and average value of the image signal in the target range output from the feature amount extraction circuit 805. It is a component signal. The MaxR and MinR signals, the MaxG and MinG signals, and the MaxB and MinB signals are input to the difference circuits 701, 702, and 703, respectively. Difference circuits 701, 702, and 703 are circuits that output the difference between the input signals, and output the results to comparators 704, 705, and 706, respectively.

比較器704、705及び706には、それぞれ所定の閾値信号DifTHr、DifTHg及びDifTHbが入力されている。比較器704、705及び706は、それぞれ差分値が閾値DifTHr、DifTHg及びDifTHbよりも小さければ、真をANDゲート707へ出力する。これにより、ANDゲート707からは、明暗の起伏が少ない場合に真が出力される。   Predetermined threshold signals DifTHr, DifTHg, and DifTHb are input to the comparators 704, 705, and 706, respectively. Comparators 704, 705, and 706 output true to AND gate 707 if the difference values are smaller than threshold values DifTHr, DifTHg, and DifTHb, respectively. As a result, the AND gate 707 outputs true when there are few bright and dark undulations.

また、AveR、AveG及びAveBの各信号は、所定の閾値信号DarkTHr、DarkTHg及びDarkTHbとともにそれぞれ比較器708、709及び710に入力される。比較器708、709及び710はそれぞれ、平均値が閾値よりも大きければ真をANDゲート711へ出力する。これにより、ANDゲート711からは、一定以上の明るさであるときに真が出力される。   The AveR, AveG, and AveB signals are input to comparators 708, 709, and 710 together with predetermined threshold signals DarkTHr, DarkTHg, and DarkTHb, respectively. Each of the comparators 708, 709, and 710 outputs true to the AND gate 711 if the average value is larger than the threshold value. As a result, the AND gate 711 outputs true when the brightness is above a certain level.

また、AveR、AveG及びAveBの各信号は、それぞれ最大値選択回路712及び最小値選択回路713にも入力されている。最大値選択回路712は、各色成分の平均値の最大値を選択して差分回路714へ出力する。また、最小値選択回路713は、各色成分の平均値の最小値を選択して差分回路714へ出力する。差分回路714は、入力信号の差分を出力する回路であり、その結果を比較器715へ入力する。   The AveR, AveG, and AveB signals are also input to the maximum value selection circuit 712 and the minimum value selection circuit 713, respectively. The maximum value selection circuit 712 selects the maximum value of the average value of each color component and outputs it to the difference circuit 714. Also, the minimum value selection circuit 713 selects the minimum value of the average value of each color component and outputs it to the difference circuit 714. The difference circuit 714 is a circuit that outputs a difference between input signals, and inputs the result to the comparator 715.

比較器715には、閾値信号BalTHも入力されており、差分値が閾値よりも小さければ真を出力する。これにより、対象領域の画像信号が無彩色であるときに真が出力される。   The comparator 715 also receives the threshold signal BalTH, and outputs true if the difference value is smaller than the threshold value. Thereby, true is output when the image signal of the target region is achromatic.

ANDゲート707及び711並びに比較器715の出力は、ANDゲート716へ入力される。ANDゲート716は、対象領域が地肌部分の特徴を全て備えている時、真を出力する。   The outputs of the AND gates 707 and 711 and the comparator 715 are input to the AND gate 716. The AND gate 716 outputs true when the target area has all the features of the background portion.

図23に、地肌判定結果を受けて地肌レベルを決定する決定部の構成を示す。ExpR、ExpG及びExpBは、地肌レベル予測回路804から出力された予測地肌レベル信号である。ExpR、ExpG及びExpBの各信号は、対象領域の画像信号の平均値AveR、AveG及びAveBとともに、それぞれ差分回路721、722及び723へ入力される。差分回路721、722及び723は、入力信号の差分を出力する回路であり、その結果は比較器724、725及び726へそれぞれ入力される。   FIG. 23 shows the configuration of the determination unit that receives the background determination result and determines the background level. ExpR, ExpG, and ExpB are predicted background level signals output from the background level prediction circuit 804. The ExpR, ExpG, and ExpB signals are input to the difference circuits 721, 722, and 723, together with the average values AveR, AveG, and AveB of the image signals in the target region. The difference circuits 721, 722, and 723 are circuits that output the difference between the input signals, and the results are input to the comparators 724, 725, and 726, respectively.

比較器724、725及び726には、それぞれ所定の閾値DownTHr、DownThg、DownTHbも入力されている。比較器724、725及び726は、それぞれ差分が閾値よりも小さければ真をANDゲート727に出力する。なお、ここでは、平均値の方が予測地肌レベルよりも暗い場合に、差分回路が性の値を出力している。これにより、ANDゲート727からは各色成分の平均値が予測地肌レベルよりも僅かに暗いか、明るい場合に、真が出力される。   The comparators 724, 725, and 726 also receive predetermined threshold values DownTHr, DownThg, and DownTHb, respectively. Comparators 724, 725, and 726 each output true to AND gate 727 if the difference is less than the threshold. Here, the difference circuit outputs the sex value when the average value is darker than the predicted background level. Accordingly, the AND gate 727 outputs true when the average value of each color component is slightly darker or brighter than the predicted background level.

ANDゲート728には、ANDゲート716及びANDゲート727の出力信号がそれぞれ入力されている。
他方、加重平均回路729、730及び731は、上記式(23)に示した予測地肌レベルの補正演算を行う。加重平均回路729、730及び731には、予測地肌レベル信号ExpR、ExpG及びExpB並びに対象領域の画像信号の平均値AveR、AveG及びAveBが入力されている。加重平均回路729、730及び731は、演算結果をセレクタ732、733及び734にそれぞれ出力する。セレクタ732、733及び734の他方の入力端子には、それぞれExpR、ExpG及びExpBの各信号が入力されており、その動作はANDゲート728の出力信号によって制御されている。
Output signals of the AND gate 716 and the AND gate 727 are input to the AND gate 728, respectively.
On the other hand, the weighted average circuits 729, 730, and 731 perform the correction calculation of the predicted background level shown in the above equation (23). The weighted average circuits 729, 730, and 731 are input with the predicted background level signals ExpR, ExpG, and ExpB and the average values AveR, AveG, and AveB of the image signals in the target region. The weighted average circuits 729, 730, and 731 output the calculation results to the selectors 732, 733, and 734, respectively. The other input terminals of the selectors 732, 733, and 734 receive ExpR, ExpG, and ExpB signals, respectively, and their operations are controlled by the output signal of the AND gate 728.

ANDゲート728の出力信号は、対象領域が地肌部分の特徴を全て兼ね備えており、各色成分の平均値が予測地肌レベルよりも僅かに暗いか、明るい場合に真となる。この時セレクタ732、733及び734は、加重平均回路の演算結果を選択出力する。なお、後者の条件、すなわち、ANDゲート727の条件は、銀塩写真のように連続的に濃淡が変化する画像のハイライト部分を地肌と判定して、地肌レベルが追従してしまうことを防ぐことに有効である。すなわち、ハイライト部分と真の地肌部分との濃淡差を、平均が予測地肌レベルよりも僅かに暗いか否かで識別し、これによって、地肌レベルが追従しないようにすることが可能となる。   The output signal of the AND gate 728 is true when the target area has all the features of the background portion and the average value of each color component is slightly darker or brighter than the predicted background level. At this time, the selectors 732, 733, and 734 select and output the calculation result of the weighted average circuit. Note that the latter condition, that is, the condition of the AND gate 727, prevents the background level from following the background by determining that the highlight portion of the image whose density changes continuously as in the case of a silver salt photograph is the background. It is particularly effective. That is, it is possible to identify the difference in density between the highlight portion and the true background portion based on whether or not the average is slightly darker than the predicted background level, thereby preventing the background level from following.

このように、本実施形態においては、セレクタ732、733及び734から地肌レベル決定回路806によって決定された地肌レベルが出力される。   As described above, in the present embodiment, the background level determined by the background level determination circuit 806 is output from the selectors 732, 733, and 734.

次に、地肌レベル決定回路806によって決定された地肌レベルを受けて行う地肌補正について説明する。
地肌補正回路802には、地肌検出回路801が検出した地肌レベル(地肌レベル決定回路806が決定した地肌レベル)が入力されるとともに、遅延バッファ807を介して画像信号も入力される。地肌補正回路802は、入力画像信号に対し地肌レベルに応じた補正を行う。
Next, background correction performed in response to the background level determined by the background level determination circuit 806 will be described.
The background correction circuit 802 receives the background level detected by the background detection circuit 801 (the background level determined by the background level determination circuit 806) and also receives an image signal via the delay buffer 807. The background correction circuit 802 corrects the input image signal according to the background level.

本実施形態における地肌補正処理における画像データの入出力特性は、図17に示したものと同様である。図17では、地肌補正を行う場合と行わない場合とを対比して示す。地肌レベルに応じた補正を行わない場合、傾き1の直線となる。また、地肌部分の補正目標となる所定出力レベルを基準地肌レベルとして示す。
本実施形態にかかる地肌レベルの補正方法は、地肌検出回路801が検出した地肌レベルに応じて、対象領域の画像信号に対して提供する変換特性を変更するものである。これは、第1の実施形態における地肌補正と同様であるため重複する説明は省略する。
The input / output characteristics of the image data in the background correction processing in this embodiment are the same as those shown in FIG. FIG. 17 shows a comparison between the case where the background correction is performed and the case where the background correction is not performed. When correction according to the background level is not performed, a straight line with an inclination of 1 is obtained. In addition, a predetermined output level that is a correction target for the background portion is shown as a reference background level.
The background level correction method according to the present embodiment changes the conversion characteristics provided to the image signal of the target region in accordance with the background level detected by the background detection circuit 801. Since this is the same as the background correction in the first embodiment, a duplicate description is omitted.

地肌補正回路802の回路構成について説明する。図24に、地肌補正回路802の回路構成を示す。
地肌検出回路801から入力された検出地肌レベル信号Detectは、基準地肌レベルに相当する基準地肌レベル信号BaseWとともに、比較器951へ入力される。これにより、検出地肌レベルが基準地肌レベルよりも暗いか否かが判定される。
A circuit configuration of the background correction circuit 802 will be described. FIG. 24 shows a circuit configuration of the background correction circuit 802.
The detected background level signal Detect input from the background detection circuit 801 is input to the comparator 951 together with the reference background level signal BaseW corresponding to the reference background level. Thereby, it is determined whether or not the detected background level is darker than the reference background level.

セレクタ952、減算器953及び比較器954は、傾き1の入出力特性を地肌補正処理に用いるかを判定する回路、例えば、図17の例においては、特性線(B1−B0−B2)又は特性線(A0−A1)による変換を行うか否かの判定する回路を構成する。
セレクタ952には、閾値NRに相当する信号NR又は固定値“0”が入力され、比較器951の出力信号による選択が行われる。つまり、セレクタ952は、基準地肌レベルよりも暗いときに閾値信号NRを出力し、基準地肌レベル以上に明るい時に“0”を出力する。
減算器953は、検出地肌レベル信号Detectからセレクタ952の出力信号を減算する。これにより、図17におけるB2又はA0の値が得られる。
比較器954は、減算器953から入力されたB2又はA0の値と遅延バッファ807から入力される画像信号ImgINとを比較して、特性線(B1−B0−B2)又は特性線(A0−A1)による変換を行うか否かを判定する。
The selector 952, the subtractor 953, and the comparator 954 are circuits that determine whether the input / output characteristics having the slope 1 are used for the background correction processing, for example, the characteristic line (B1-B0-B2) or characteristics in the example of FIG. A circuit for determining whether or not to perform conversion by the line (A0-A1) is configured.
A signal NR corresponding to the threshold NR or a fixed value “0” is input to the selector 952, and selection is performed based on the output signal of the comparator 951. That is, the selector 952 outputs the threshold signal NR when darker than the reference background level, and outputs “0” when brighter than the reference background level.
The subtractor 953 subtracts the output signal of the selector 952 from the detected background level signal Detect. Thereby, the value of B2 or A0 in FIG. 17 is obtained.
The comparator 954 compares the value B2 or A0 input from the subtractor 953 with the image signal ImgIN input from the delay buffer 807, and compares the characteristic line (B1-B0-B2) or the characteristic line (A0-A1). ) To determine whether or not to perform conversion.

減算器955及び加算器956は、比較器954の判定出力が真の時の補正を行う回路を構成する。すなわち、減算器955によって基準地肌レベル信号BaseWと検出地肌レベルDetectとの差を算出して補正量を求めるとともに、この減算結果を画像信号ImgINに加算することで、補正後の画像信号ImgOUTAを求める。   The subtractor 955 and the adder 956 constitute a circuit that performs correction when the determination output of the comparator 954 is true. That is, the subtractor 955 calculates the difference between the reference background level signal BaseW and the detected background level Detect to obtain the correction amount, and adds the subtraction result to the image signal ImgIN to obtain the corrected image signal ImgOUTA. .

次に傾きが1ではない特性で入出力変換する場合について説明する。図17においては特性性(B2−B3)又は(A0−A2)で入出力変換する場合であり、B2又はA0を基点として変換を行う。   Next, a case where input / output conversion is performed with characteristics where the slope is not 1 will be described. In FIG. 17, input / output conversion is performed with the characteristic (B2-B3) or (A0-A2), and conversion is performed using B2 or A0 as a base point.

セレクタ957は、特性線(B2−B3)又は特性線(A0−A2)部分の傾器を選択しており、その傾きをそれぞれ“7/4”及び“3/4”として、これを比較器951の出力信号(検出地肌レベルが基準地肌レベルよりも暗いか否かを示す信号)で選択する。また、減算器958によってB2又はA0と画像信号ImgINとの差を求め、これにセレクタ957が選択した傾きを乗算器959によって乗算する。このようにして、B2又はA0を基点とする補正後の差を求めることができる。   The selector 957 selects the tilting unit of the characteristic line (B2-B3) or the characteristic line (A0-A2) portion, and sets the tilts to “7/4” and “3/4”, respectively, and compares them with the comparator 951. Output signal (a signal indicating whether or not the detected background level is darker than the reference background level). Further, a difference between B2 or A0 and the image signal ImgIN is obtained by a subtracter 958, and a slope selected by the selector 957 is multiplied by this by a multiplier 959. In this way, the corrected difference with B2 or A0 as the base point can be obtained.

一方、B2又はA0の補正後の値は、基準地肌レベル信号BaseWからセレクタ952の出力信号を減算器960によって減算することで求められる。従って、減算器961によって、減算器960の出力から乗算器959の出力を減算し、特性線(B2−B3)又は特性線(A0−A2)による補正を行った画像信号ImgOUTBが得られる。   On the other hand, the corrected value of B2 or A0 is obtained by subtracting the output signal of the selector 952 from the reference background level signal BaseW by the subtractor 960. Accordingly, the subtracter 961 subtracts the output of the multiplier 959 from the output of the subtractor 960, and the image signal ImgOUTB corrected by the characteristic line (B2-B3) or the characteristic line (A0-A2) is obtained.

ただし、画像信号ImgOUTBは、特性線(B2−B3)又は特性線(A0−A2)の延長線上の変換をも含んでいるため、比較器962によってこの結果を補正を行わない場合と比較し、これにより画像信号ImgOUTB又は画像信号ImgIN(補正を行わない場合)をセレクタ963によって選択し、セレクタ963は画像信号ImgOUTB'を出力する。   However, since the image signal ImgOUTB also includes conversion on the characteristic line (B2-B3) or an extension line of the characteristic line (A0-A2), the result is compared with a case where the result is not corrected by the comparator 962. Thus, the image signal ImgOUTB or the image signal ImgIN (when correction is not performed) is selected by the selector 963, and the selector 963 outputs the image signal ImgOUTB ′.

なお、セレクタ964及び965は、比較器951の出力信号(検出地肌レベルが基準地肌レベルよりも暗いか否かの信号)に応じて、それぞれ画像信号ImgOUTB又は画像信号ImgINを選択して比較器962へ出力しており、これにより、検出地肌レベルが基準地肌レベルよりも暗いか否かで、画像信号ImgOUTBと画像信号ImgINの大小どちらかを選ぶかを逆転している。   The selectors 964 and 965 select the image signal ImgOUTB or the image signal ImgIN, respectively, according to the output signal of the comparator 951 (a signal indicating whether or not the detected background level is darker than the reference background level). Accordingly, whether the image signal ImgOUTB or the image signal ImgIN is selected is reversed depending on whether or not the detected background level is darker than the reference background level.

また、以上のようにしてえら得た画像信号ImgOUTA又はImgOUTB'は、比較器954の出力信号(傾き1の入出力特性で変換するか否かを示す信号)で制御されるセレクタ966によって選択され、検出地肌レベル信号Detectに応じて補正された画像信号ImgOUTが得られる。   Further, the image signal ImgOUTA or ImgOUTB ′ obtained as described above is selected by the selector 966 controlled by the output signal of the comparator 954 (a signal indicating whether or not the conversion is performed with the input / output characteristics of the slope 1). The image signal ImgOUT corrected according to the detected background level signal Detect is obtained.

本発明にかかる地肌補正処理方法は、図2(a)や(b)に示した機能ブロックをプログラムによってコンピュータ上に構成するようにしてもよい。
なお、このプログラム(本発明にかかる地肌補正処理プログラム)は、コンピュータにインストール可能な形式又はコンピュータが実行可能な形式のファイルとして、コンピュータが読取可能な情報記録媒体(CD−ROM、フレキシブルディスク、DVDなど)に記録されていても良いし、ネットワークを介してコンピュータにダウンロードしてもよい。
In the background correction processing method according to the present invention, the functional blocks shown in FIGS. 2A and 2B may be configured on a computer by a program.
The program (background correction processing program according to the present invention) is a computer-readable information recording medium (CD-ROM, flexible disk, DVD) as a file that can be installed on a computer or a computer-executable file. Or may be downloaded to a computer via a network.

なお、上記各実施形態は、本発明の好適な実施の一例であり、本発明はこれに限定されることはなく様々な変形が可能である。   Each of the above embodiments is an example of a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to this and can be variously modified.

本発明による画像信号の入出力変換特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the input-output conversion characteristic of the image signal by this invention. 地肌補正処理装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a background correction | amendment processing apparatus. 本発明による画像信号の入出力変換特性の別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the input-output conversion characteristic of the image signal by this invention. 本発明による画像信号の入出力変換特性の別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the input-output conversion characteristic of the image signal by this invention. 本発明による画像信号の入出力変換特性の別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the input-output conversion characteristic of the image signal by this invention. 本発明による画像信号の入出力変換特性の別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the input-output conversion characteristic of the image signal by this invention. 本発明による画像信号の入出力変換特性の別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the input-output conversion characteristic of the image signal by this invention. 本発明による画像信号の入出力変換特性の別の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the input-output conversion characteristic of the image signal by this invention. 地肌補正処理の概略を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the outline of a background correction process. 本発明にかかるカラー画像複写装置の機構系の構成を示す図である。1 is a diagram showing the structure of a mechanism system of a color image copying apparatus according to the present invention. 本発明にかかるカラー画像複写装置の伝送系の構成を示す図である。1 is a diagram showing a configuration of a transmission system of a color image copying apparatus according to the present invention. スキャナユニットの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a scanner unit. 画像処理ユニットの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an image processing unit. プリンタユニットの構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a printer unit. 操作表示ユニットの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an operation display unit. 本発明を好適に実施した第1の実施形態にかかる地肌除去回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the background removal circuit concerning 1st Embodiment which implemented this invention suitably. 本発明における画像信号の入出力変換特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the input-output conversion characteristic of the image signal in this invention. 本発明を好適に実施した第2の実施形態にかかる地肌除去回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the background removal circuit concerning 2nd Embodiment which implemented this invention suitably. 本発明を好適に実施した第3の実施形態にかかる地肌除去回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the background removal circuit concerning 3rd Embodiment which implemented this invention suitably. 地肌レベル予測回路の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of a background level prediction circuit. 地肌レベル決定回路の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of a background level determination circuit. 地肌判定部の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of a background determination part. 決定部の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of a determination part. 地肌補正回路の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of a background correction circuit. 従来技術による画像信号の入出力変換特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the input-output conversion characteristic of the image signal by a prior art.

符号の説明Explanation of symbols

101 スキャナユニット
102 プリンタユニット
103、301 原稿
104 コンタクトガラス
105 ハロゲンランプ
106 第1ミラー
107 第2ミラー
108 第3ミラー
109 レンズ
110 CCD
111 画像処理ユニット
112 ポリゴンミラー
113 fθレンズ
114 第4ミラー
115 感光体ドラム
116 ポリゴンモータ
117 帯電チャージャ
118 原稿ユニット
119 転写ベルト
120a、120b 給紙カセット
121a、121b 記録紙
122a、122b 給紙コロ
123a、123b レジストローラ
124 転写チャージャ
125a、125b 熱定着ユニット
126 クリーニングユニット
201 操作表示ユニット
202 デジタル複写機
203 システム制御ユニット
204 LAN接続装置
205 LAN
206 ワークステーション
207 情報処理端末
208 A/D変換回路
209 シェーディング補正回路
210 スキャナ制御回路
211 キャリッジ駆動モータ
212 原稿サイズセンサ
213 地肌除去回路
214 γ変換回路
215 像域分離回路
216 領域制御回路
217 遅延回路
218 フィルタ回路
219 色補正回路
220 変倍回路
221 階調処理回路
222 画像処理制御回路
223 LD制御回路
224 LD
225 プリンタ制御回路
226、227 モータ
228 高圧電源
229 紙サイズセンサ
230 TPD(タッチ・パネル・ディスプレイ)
231 キーボード
232 操作表示制御回路
302 画像データ範囲
303 地肌レベルバッファ
304 副走査位置
305 区間
306 地肌レベル予測部
307 特徴量抽出部
308 地肌レベル決定処理部
401、601 地肌レベル検出回路
402、602 地肌レベル補正回路
403、603 地肌レベル記憶回路
404、604 地肌レベル予測回路
405、605 代表値抽出回路
406、606 平坦性判定回路
407 無彩色性判定回路
408、608 明るさ判定回路
409、609 明暗変化評価回路
410、610 地肌レベル判定回路
411、611 地肌レベル決定回路
412、612 地肌レベル保持回路
413、613 地肌レベル修正回路
417 副走査位置制御回路
501 入力画像信号
502、504、506、659、660、664、665、666 フリップフロップ回路
503、505、507 地肌レベル信号
508 区間クロック
509 積和回路
510 予測地肌レベル信号
651
652、653、954 比較器
654、655、657、658、667、952、957、963、964、965、966 セレクタ
656、956 加算器
661、662 制御信号
663 同期信号
701、702、703、714 差分回路
704、705、706、708、709、710、715、951、962 比較器
707、711、716 ANDゲート
712 最大値選択回路
713 最小値選択回路
901、911 画像信号発生装置
902、912 地肌検出処理装置
903、913 地肌補正処理装置
904 演算部
905 変換部
906、916 画像信号受信装置
907、917 システム制御装置
953、955、958、960、961 減算器
959 乗算器
101 Scanner Unit 102 Printer Unit 103, 301 Document 104 Contact Glass 105 Halogen Lamp 106 First Mirror 107 Second Mirror 108 Third Mirror 109 Lens 110 CCD
111 Image Processing Unit 112 Polygon Mirror 113 fθ Lens 114 Fourth Mirror 115 Photosensitive Drum 116 Polygon Motor 117 Charging Charger 118 Document Unit 119 Transfer Belt 120a, 120b Paper Feed Cassette 121a, 121b Recording Paper 122a, 122b Paper Feed Roller 123a, 123b Registration roller 124 Transfer charger 125a, 125b Thermal fixing unit 126 Cleaning unit 201 Operation display unit 202 Digital copying machine 203 System control unit 204 LAN connection device 205 LAN
206 workstation 207 information processing terminal 208 A / D conversion circuit 209 shading correction circuit 210 scanner control circuit 211 carriage drive motor 212 document size sensor 213 background removal circuit 214 gamma conversion circuit 215 image area separation circuit 216 area control circuit 217 delay circuit 218 Filter circuit 219 Color correction circuit 220 Scaling circuit 221 Gradation processing circuit 222 Image processing control circuit 223 LD control circuit 224 LD
225 Printer control circuit 226, 227 Motor 228 High voltage power supply 229 Paper size sensor 230 TPD (touch panel display)
231 Keyboard 232 Operation display control circuit 302 Image data range 303 Background level buffer 304 Sub-scanning position 305 Section 306 Background level prediction unit 307 Feature amount extraction unit 308 Background level determination processing unit 401, 601 Background level detection circuit 402, 602 Background level correction Circuits 403, 603 Background level storage circuit 404, 604 Background level prediction circuit 405, 605 Representative value extraction circuit 406, 606 Flatness determination circuit 407 Achromaticity determination circuit 408, 608 Brightness determination circuit 409, 609 Light / dark change evaluation circuit 410 , 610 Background level determination circuit 411, 611 Background level determination circuit 412, 612 Background level holding circuit 413, 613 Background level correction circuit 417 Sub-scanning position control circuit 501 Input image signal 502, 504, 506, 6 9,660,664,665,666 flip-flop circuit 503, 505, 507 background level signal 508 interval clock 509 product-sum circuit 510 predicted background level signal 651
652, 653, 954 Comparator 654, 655, 657, 658, 667, 952, 957, 963, 964, 965, 966 Selector 656, 956 Adder 661, 662 Control signal 663 Sync signal 701, 702, 703, 714 Difference Circuits 704, 705, 706, 708, 709, 710, 715, 951, 962 Comparator 707, 711, 716 AND gate 712 Maximum value selection circuit 713 Minimum value selection circuit 901, 911 Image signal generator 902, 912 Background detection processing Devices 903, 913 Background correction processing device 904 Arithmetic unit 905 Conversion unit 906, 916 Image signal receiving device 907, 917 System controller 953, 955, 958, 960, 961 Subtractor 959 Multiplier

Claims (13)

対象画像の地肌部分の画像信号の強度が基準の地肌レベルの画像信号の強度と等しい時は、入力画像データを未補正同等の状態で出力し、前記対象画像の地肌部分の画像信号の強度が前記基準の地肌レベルの画像信号の強度よりも弱い場合には、前記対象画像の地肌部分の画像信号を前記基準の地肌レベルに補正するとともに、略黒色の画像信号は未補正同等の状態で出力する地肌補正処理装置であって、
前記基準の地肌レベルでの画像信号の強度をA、黒色の画像信号の強度をB、前記対象画像の地肌部分の画像信号の強度をCとし、入力画像データをx、入力画像データの微小変位をΔ、地肌補正処理後の出力データをyとした時に、
前記対象画像の地肌レベルCが前記基準の地肌レベルAよりも弱い時の画像データ入出力変換関数y=∫(x)が、前記対象画像の地肌部分の画像信号の強度C近傍で、
(A−B)/(C−B)>(∫(C+Δ)−∫(C))/Δ>0
かつ、(A−B)/(C−B)>(∫(C)−∫(C−Δ))>0
なる特性を有することを特徴とする地肌補正処理装置。
When the intensity of the image signal of the background portion of the target image is equal to the intensity of the image signal of the reference background level, the input image data is output in an uncorrected equivalent state, and the intensity of the image signal of the background portion of the target image is When the intensity of the image signal at the reference background level is weaker, the image signal of the background portion of the target image is corrected to the reference background level, and the substantially black image signal is output in an uncorrected equivalent state. A background correction processing apparatus that
The intensity of the image signal at the reference background level is A, the intensity of the black image signal is B, the intensity of the image signal of the background portion of the target image is C, the input image data is x, and the minute displacement of the input image data Is Δ and the output data after the background correction processing is y,
The image data input / output conversion function y = ∫ (x) when the background level C of the target image is weaker than the reference background level A is near the intensity C of the image signal of the background portion of the target image.
(AB) / (CB)> (∫ (C + Δ) −∫ (C)) / Δ> 0
And (A−B) / (C−B)> (∫ (C) −∫ (C−Δ))> 0
A background correction processing apparatus having the following characteristics:
前記画像データ入出力変換関数y=∫(x)が、
1=(∫(c+Δ)−∫(C))/Δ
かつ、1=(∫(C)−∫(C−Δ))/Δ
なる特性を有することを特徴とする請求項1記載の地肌補正処理装置。
The image data input / output conversion function y = ∫ (x) is
1 = (∫ (c + Δ) −∫ (C)) / Δ
And 1 = (∫ (C) −∫ (C−Δ)) / Δ
The background correction processing apparatus according to claim 1, wherein:
前記画像データ入出力変換関数y=∫(x)が、
1>(∫(c+Δ)−∫(C))/Δ
かつ、1>(∫(C)−∫(C−Δ))/Δ
なる特性を有することを特徴とする請求項1記載の地肌補正処理装置。
The image data input / output conversion function y = ∫ (x) is
1> (∫ (c + Δ) −∫ (C)) / Δ
And 1> (∫ (C) −∫ (C−Δ)) / Δ
The background correction processing apparatus according to claim 1, wherein:
対象画像の地肌部分の画像信号の強度が基準の地肌レベルの画像信号の強度と等しい時は、入力画像データを未補正同等の状態で出力し、前記対象画像の地肌部分の画像信号の強度が前記基準の地肌レベルの画像信号の強度よりも弱い場合には、前記対象画像の地肌部分の画像信号を前記基準の地肌レベルに補正するとともに、略黒色の画像信号は未補正同等の状態で出力する地肌補正処理方法であって、
前記基準の地肌レベルでの画像信号の強度をA、黒色の画像信号の強度をB、前記対象画像の地肌部分の画像信号の強度をCとし、入力画像データをx、入力画像データの微小変位をΔ、地肌補正処理後の出力データをyとした時に、
前記対象画像の地肌レベルCが前記基準の地肌レベルAよりも弱い時の画像データ入出力変換関数y=∫(x)が、前記対象画像の地肌部分の画像信号の強度C近傍で、
(A−B)/(C−B)>(∫(C+Δ)−∫(C))/Δ>0
かつ、(A−B)/(C−B)>(∫(C)−∫(C−Δ))/Δ>0
なる特性を有することを特徴とする地肌補正処理方法。
When the intensity of the image signal of the background portion of the target image is equal to the intensity of the image signal of the reference background level, the input image data is output in an uncorrected equivalent state, and the intensity of the image signal of the background portion of the target image is When the intensity of the image signal at the reference background level is weaker, the image signal of the background portion of the target image is corrected to the reference background level, and the substantially black image signal is output in an uncorrected equivalent state. A background correction processing method,
The intensity of the image signal at the reference background level is A, the intensity of the black image signal is B, the intensity of the image signal of the background portion of the target image is C, the input image data is x, and the minute displacement of the input image data Is Δ and the output data after the background correction processing is y,
The image data input / output conversion function y = ∫ (x) when the background level C of the target image is weaker than the reference background level A is near the intensity C of the image signal of the background portion of the target image.
(AB) / (CB)> (∫ (C + Δ) −∫ (C)) / Δ> 0
And (A−B) / (C−B)> (∫ (C) −∫ (C−Δ)) / Δ> 0
The background correction processing method characterized by having the following characteristic.
前記画像データ入出力変換関数y=∫(x)が、
1=(∫(c+Δ)−∫(C))/Δ
かつ、1=(∫(C)−∫(C−Δ))/Δ
なる特性を有することを特徴とする請求項4記載の地肌補正処理方法。
The image data input / output conversion function y = ∫ (x) is
1 = (∫ (c + Δ) −∫ (C)) / Δ
And 1 = (∫ (C) −∫ (C−Δ)) / Δ
The background correction processing method according to claim 4, wherein:
前記画像データ入出力変換関数y=∫(x)が、
1>(∫(c+Δ)−∫(C))/Δ
かつ、1>(∫(C)−∫(C−Δ))/Δ
なる特性を有することを特徴とする請求項4記載の地肌補正処理方法。
The image data input / output conversion function y = ∫ (x) is
1> (∫ (c + Δ) −∫ (C)) / Δ
And 1> (∫ (C) −∫ (C−Δ)) / Δ
The background correction processing method according to claim 4, wherein:
請求項4から6のいずれか1項記載の地肌補正処理方法を実質的なコンピュータに実行させるプログラム。   The program which makes a substantial computer perform the background correction | amendment processing method of any one of Claim 4 to 6. 対象画像を主・副走査して得られた画像データに基づいて、画像全体を代表する地肌レベルである代表地肌レベルを検出する第1の地肌検出手段と、前記検出された代表地肌レベルに基づいて、前記対象画像の局部的な地肌レベルである局所地肌レベルを検出する第2の地肌検出手段と、前記局所地肌レベルに基づいて、前記画像データを補正する地肌補正手段とを有する画像処理装置であって、
前記第2の地肌検出手段は、
前記画像データの主走査方向を複数区間に分割した際の、各区間における地肌レベルを記憶する記憶手段と、
前記各区間のいずれかを注目区間とした時に、前記記憶手段に記憶されている該注目区間の周辺の地肌レベルに基づいて、該注目区間の地肌レベルを予測する地肌レベル予測手段と、
前記注目区間のみ又は前記注目区間及びその周辺区間を対象区間とし、該対象区間の画像データの特徴量を抽出する抽出手段と、
前記予測した地肌レベルと前記地肌レベルとに基づいて、前記局所地肌レベルを決定する決定手段とを有し、
前記記憶手段には、初期値として前記代表地肌レベルが記憶させられており、前記主・副走査の開始後は、前記局所地肌レベルが記憶させられることを特徴とする画像処理装置。
Based on image data obtained by main / sub-scanning the target image, first background detection means for detecting a representative background level that is a background level representing the entire image, and based on the detected representative background level An image processing apparatus comprising: a second background detection unit that detects a local background level that is a local background level of the target image; and a background correction unit that corrects the image data based on the local background level. Because
The second background detection means includes
Storage means for storing the background level in each section when the main scanning direction of the image data is divided into a plurality of sections;
A background level predicting means for predicting the background level of the target section based on the background level around the target section stored in the storage means when any one of the sections is the target section;
Extraction means for extracting only the attention section or the attention section and its peripheral section as a target section, and extracting the feature amount of the image data of the target section;
Determining means for determining the local background level based on the predicted background level and the background level;
The image processing apparatus, wherein the storage unit stores the representative background level as an initial value, and stores the local background level after the start of the main / sub-scan.
前記予測手段は、前記記憶手段に記憶されている前記注目区間の周辺の区間の地肌レベルの加重平均することによって、地肌レベルを予測することを特徴とする請求項8記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 8, wherein the prediction unit predicts a background level by performing a weighted average of a background level of a section around the section of interest stored in the storage unit. 前記抽出手段は、対象区間の画像データの特徴量として明暗の起伏を抽出する手段を備え、
前記決定手段は、前記抽出手段によって抽出された明暗の起伏に対する閾値処理によって、前記対象区間の画像が地肌であると見なすか否かを判定する地肌判定手段と、
前記地肌判定手段が地肌と見なさないと判定した時に、前記予測手段が予測した地肌レベルを前記局所地肌レベルとして決定する手段とを備えることを特徴とする請求項8又は9記載の画像処理装置。
The extraction means includes means for extracting the undulations of light and dark as the feature amount of the image data of the target section,
The determination means is a background determination means for determining whether or not the image of the target section is regarded as a background by threshold processing for light and dark undulations extracted by the extraction means;
10. The image processing apparatus according to claim 8, further comprising: a unit that determines a background level predicted by the prediction unit as the local background level when the background determination unit determines that the background is not regarded as a background. 11.
前記抽出手段は、前記対象区間の画像データの特徴量として彩度を抽出する手段を備え、
前記決定手段は、前記抽出手段によって抽出された彩度に応じて、前記対象区間の画像が地肌であると見なすか否かを判定する地肌判定手段と、
前記地肌判定手段が地肌と見なさないと判定した時に、前記予測手段が予測した地肌レベルを前記局所地肌レベルとして決定する手段とを備えることを特徴とする請求項8から10のいずれか1項記載の画像処理装置。
The extraction means includes means for extracting saturation as a feature amount of the image data of the target section,
The determining means determines whether or not to consider that the image of the target section is the background according to the saturation extracted by the extracting means;
11. The apparatus according to claim 8, further comprising: a unit that determines the background level predicted by the prediction unit as the local background level when the background determination unit determines that the background is not regarded as the background. Image processing apparatus.
前記抽出手段は、前記対象区間の画像データの特徴量として平均の明るさを抽出する手段を備え、
前記決定手段は、前記抽出手段によって抽出された明るさの平均に対する閾値処理によって、前記対象区間の画像が地肌であると見なすか否かを判定する地肌判定手段と、
前記地肌判定手段が地肌と見なさないと判定した時に、前記予測手段が予測した地肌レベルを前記局所地肌レベルとして決定する手段とを備えることを特徴とする請求項8から11のいずれか1項記載の画像処理装置。
The extraction means includes means for extracting an average brightness as a feature amount of the image data of the target section,
The determination means determines whether or not the image of the target section is considered to be background by threshold processing for the average brightness extracted by the extraction means;
12. The apparatus according to claim 8, further comprising: a unit that determines the background level predicted by the prediction unit as the local background level when the background determination unit determines that the background is not regarded as the background. Image processing apparatus.
前記抽出手段は、前記対象区間の画像データの特徴量として該対象区間の画像データの平均値を算出する画像平均値算出手段を備え、
前記決定手段は、前記予測手段が予測した地肌レベルと、前記画像平均値算出手段が算出した平均値との加重平均を算出する加重平均地肌レベル算出手段と、
前記次は差判定手段が地肌と見なせると判定した場合に、前記地肌レベル算出手段が算出した地肌レベルを前記局所地肌レベルとして決定する手段とを備えることを特徴とする請求項10から12のいずれか1項記載の画像処理装置。
The extraction means includes image average value calculation means for calculating an average value of the image data of the target section as a feature amount of the image data of the target section,
The determining means includes a weighted average background level calculating means for calculating a weighted average of the background level predicted by the predicting means and the average value calculated by the image average value calculating means;
13. The apparatus according to claim 10, further comprising: a unit that determines the background level calculated by the background level calculation unit as the local background level when the difference determination unit determines that the background can be regarded as a background. An image processing apparatus according to claim 1.
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